TWI707699B

TWI707699B - 發酵穀米水解物及其用於製備皮膚保養化粧品之用途

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Publication number: TWI707699B
Application number: TW108104338A
Authority: TW
Inventors: 趙涵怡; 康秉博; 蘇淑真; 黃季芳
Original assignee: 臺灣菸酒股份有限公司
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2020-10-21
Also published as: TW202029956A

Abstract

本發明提供一種具有護膚功效之發酵穀米水解物，其中該發酵穀米係包含米、麴菌、酵母、及發酵產物，經蛋白質定量後進行水解，並以酸化、冷安定、及板框式循環壓濾安定化後所得。此外，本發明提供包含所述發酵穀米水解物用於製造皮膚保養化妝品之用途，及包含所述發酵穀米水解物之化妝或醫藥組成物。

Description

發酵穀米水解物及其用於製備皮膚保養化粧品之用途

本發明係有關一種發酵穀米水解物，及其用於製備皮膚保養化粧品之用途。

皮膚老化包括皺紋的產生、皮膚黯淡、萎縮、鬆弛及乾燥等特徵。一直以來，對於皮膚保養的需求從未減少過，反而與日俱增。因此，相關領域的研究人員持續地尋找開發安全的護膚產品。

使用新穎酵母菌株發酵而用以致被皮膚保養化粧品的專利不少，例如，美國專利第4,503,041揭露一種新穎菌株、其培養產物或培養液，及其用於製備皮膚治療物之用途。又，美國專利第4,554,161揭露該特定菌株培養液組成之皮膚治療物，及包含該特定菌株培養液之化妝品。惟，前揭二專利為酵母菌發酵濾液，主要為培養液及酵母菌生長自然釋出之成分，且僅含微量蛋白質。

國立臺灣大學食品科技研究所014年賴曼寧的碩士論文「利用米麴菌及酵母菌發酵開發具有抗皮膚老化功效的產品」，揭露利用米及大豆粕當作發酵基質，第一部分利用米麴菌(Aspergillus oryzae BCRC30428)進行米麴及大豆麴的製備；第二部分則利用兩種不同的酵母菌(Saccharomyces cerevisiae K901及YCL1087)，接種於米麴及大豆麴中，完成發酵物的製備，並將兩部份樣品進行水萃取及酒精萃取，探討發酵萃取物對人類皮膚纖維母細胞之抗皮膚老化功效。結果顯示，在清除活性氧物質能力的試驗上，發現經由Saccharomyces cerevisiae YCL1087發酵的產物之酒萃組別，具有良好活性氧物質清除效果。而促進第一型原膠原蛋白增生的結果顯示，經由Saccharomyces cerevisiae YCL1087發酵之樣品，在低濃度下，米麴菌未發酵組、米麴菌發酵36小時米酒萃組以及米麴菌未發酵而酵母菌發酵72小時之大豆酒萃組，與控制組相比仍可維持第一型原膠原蛋白之含量。因此在不具有抑制第一型原膠原蛋白合成的發酵物，且又能夠清除細胞內的活性氧物質含量，有利於預防因紫外線造成的皮膚細胞所造成的氧化壓力之情形，仍具有抗皮膚老化產品之潛力。但該發酵物經水萃取及酒精萃取後，所得濾液中含功效成分種類不明確，功效成分濃度亦因稀釋或萃取效率而偏低，導致無法進行後續開發成商品。

在另一方面，胜肽以其易吸收、效果好等優點，近年來常使用於皮膚保養品或化妝品。目前市售用於化粧品之胜肽原料多為人工合成，長度為2~9胜肽不等，各具其肌膚保養功效，惟長期使用是否會造成生理干擾問題尚無定論，具有潛在風險。

而天然之菌種發酵物或蛋白質水解產物，其中含有蛋白質、胜肽、胺基酸等營養成分，於工業上量產時易因加工方式如殺菌等，產生褐變，或儲存時產生沉澱，於產品外觀色澤、氣味及安定性及應用性上產生負面效果。

因此，目前仍有利用菌種發酵物或蛋白質水解產物開發新穎皮膚保養化粧品之空間。

鑑於現有技術的問題在於：（1）市售化粧品之胜肽原料多為人工合成，長期使用具有潛在風險；及（2）菌種發酵物或蛋白質水解產物於工業上量產時易因加工方式造成安定性不佳。為解決上述之問題，本發明提供一種發酵穀米水解物及其用於製備皮膚保養化粧品之用途。

一方面，本發明提供一種發酵穀米水解物之製備方法，其包含下列步驟：（1）在溫度5~20℃將該白米、水、麴菌及發酵酵母混合並發酵產生一發酵穀米混合物；（2）選取一定品質之該發酵穀米混合物並定量其蛋白質含量，秤取已計算之該發酵穀米混合物，於乳化細切機進行碎化後得發酵穀米細粒，將該發酵穀米細粒與熱水混和、攪拌均勻，以蛋白質總含量計添加0.5~5%之地衣狀芽孢桿菌蛋白酶、0.5~2%之枯草桿菌蛋白酶及0.5~5%之米麴霉蛋白酶，於酸鹼值為pH 6.5~7.5及溫度50~60℃反應3~5小時以將其水解；（3）於水解終點添加食品級檸檬酸將整體水解物酸鹼值調整為pH 4~5，藉此停止酵素反應及增加保存安定性，並將水解物置於冷藏1~3天進行冷安定後，以板框式壓濾機進行循環壓濾，再以熱水浴進行70~85℃熱殺得到該發酵穀米水解物。

在一具體實施例中，該發酵穀米混合物包含米、麴菌、酵母、及發酵產物。

另一方面，本發明提供一種如上述方法製得之發酵穀米水解物，其具有護膚功效。

在一具體實施例中，本發明之該發酵穀米水解物具有美白、抑敏、抗老化等功效，且無皮膚刺激性。

再一方面，本發明提供一種發酵穀米水解物用於製造皮膚保養化妝品之用途，其中該發酵穀米水解物係以本發明方法製備。

在一具體實施例中，依據本發明製得之皮膚保養化妝品具有護膚功效。

又一具體實施例中，依據本發明製得之皮膚保養化妝品具有美白、抑敏、及抗老化功效。

再又一方面，本發明提供一種護膚化妝品或醫藥組成物，其包含該發酵穀米水解物及/或生理上或醫藥上可接受之鹽類，及至少一種化妝品或醫藥上可接受之載劑。

在一具體實施例中，本發明護膚化妝品或醫藥組成物具有美白、抑敏、及抗老化功效。

應該理解的是，前面的一般描述與下面的詳細描述均只是例示性及解釋性的，而不是對本發明的限制。

除非另外定義，本文所用之所有技術及科學術語具有與熟習本發明所屬領域之技術者普遍了解之相同意義。應理解本文所使用的術語僅具有針對描述具體實施例之目的，而意不在於限制。

如本文所用，單數形式「一」（a、an）及「該」包括複數參照，除非另外明確指示內容。因此，例如，對「一樣本」之參照包括複數個此等樣本及熟習本技術者已知之其等同物。

如本文所用，「發酵」係指一種生物體對於有機物的分解過程，其中該生物體包括微生物、植物細胞及酵母菌等，其於有氧或無氧狀態下，分解有機物產生能量之一種方式。

如本文所用，「穀米」係指禾本科糧食作物及其種子，包括大米、小麥、玉米、小米以及其他雜穀，如高粱、野米、燕麥、薏仁米等，所含主要營養物質為糖類與蛋白質等，為許多地區之主要糧食。

根據本發明，係提供一種發酵穀米水解物的製備方法。該方法係直接使用發酵穀米，為天然來源之營養物質，同時含有米、麴菌、酵母、發酵產物，而非僅發酵液。該發酵穀米水解物係定量發酵穀米中之蛋白質後，進行酵素水解，提升產物中之小分子蛋白質、胜肽、胺基酸之含量，以促進吸收及提升功效。該發酵穀米水解物於酵素水解後，係加入酸化、冷安定、板框式循環壓濾等步驟，可有效改善殺菌後色澤變深、氣味不佳及沉澱析出的情形，有利於增加產物的安定性及其於後續的應用如配方調製。

於本發明之實施例中，證實本發明方法製得之該發酵穀米水解物具有護膚功效，更特別地，該發酵穀米水解物具有美白、抑敏、抗老化等功效、且無皮膚刺激性。

因此，本發明提供一種包含該發酵穀米水解物用於製造皮膚保養化妝品之用途，其中該皮膚保養化妝品具美白、抑敏、及抗老化功效。

本發明亦提供一種化妝品或醫藥組成物，其包含該發酵穀米水解物及/或生理上或醫藥上可接受之鹽類；及至少一種化妝品或醫藥上可接受之載劑。

「生理上或醫藥上可接受之鹽類」係指經許可用於動物（更特別是人類）之鹽類，且包括用以形成鹼加成鹽類之鹽，其可為無機鹽，諸如但不侷限於鋰、鈉、鉀、鈣、鎂、錳、銅、鋅或鋁，或有機鹽，諸如但不侷限於乙胺、二乙胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、精胺酸、離胺酸、組胺酸或哌嗪；或酸加成鹽類，其為有機鹽，例如但不侷限於醋酸鹽、檸檬酸鹽、乳酸鹽、丙二酸鹽、順丁烯二酸鹽、酒石酸鹽、反丁烯二酸鹽、苯甲酸鹽、天冬胺酸鹽、麩胺酸鹽、琥珀酸鹽、油酸鹽、三氟醋酸鹽、草酸鹽、雙烴萘酸鹽或尤其是葡萄糖酸鹽，或無機鹽，例如但不侷限於氯化物、硫酸鹽、硼酸鹽或尤其是碳酸鹽。

依據本發明，該化妝品或醫藥組成物可進一步包含有一被廣泛地使用之藥學上可接受的載劑，例如但不侷限於一或多種選自下列之試劑：溶劑、緩衝液、乳化劑、懸浮劑、分解劑、崩解劑、分散劑、黏結劑、賦形劑、安定劑、螯合劑、稀釋劑、膠凝劑、防腐劑、潤濕劑、潤滑劑、吸收延遲劑、脂質體以及其類似物。

依據本發明，該化妝品或醫藥組成物可進一步被製造成一適合於局部地施用於皮膚上的外部製劑，包括但不侷限於乳化劑、凝膠、乳膏、乳霜、貼片、擦劑、粉末、氣溶膠、噴霧、乳液、乳漿、糊劑、泡沫、滴劑、懸浮液、油膏以及繃帶。

實施例

實施例1 製備發酵穀米水解物

提供一白米進行發酵作用，其係在溫度5~20℃將該白米、水、麴菌及發酵酵母混合並發酵產生一白米發酵物。選取一定品質之發酵穀米，定量其蛋白質含量。秤取已計算之發酵穀米，於乳化細切機進行碎化。將發酵穀米細粒與熱水混和、攪拌均勻。於前述混和物中添加鹼性蛋白酶、中性蛋白酶及複合風味蛋白酶以將其水解成具皮膚保養功效之發酵穀米水解物，水解步驟包括：於酸鹼值為pH 6.5~7.5及溫度50~60℃反應3~5小時，且以蛋白質總含量計，添加的該鹼性蛋白酶為0.5~5%之地衣狀芽孢桿菌蛋白酶，該中性蛋白酶為0.5~2%之枯草桿菌蛋白酶，該複合風味蛋白酶為0.5~5%之米麴霉蛋白酶。於水解終點添加食品級檸檬酸將整體水解物酸鹼值調整為pH 4~5，藉此停止酵素反應及增加保存安定性。將水解物置於冷藏1~3天進行冷安定後，以板框式壓濾機進行循環壓濾，得到澄清之該發酵穀米水解物，再以熱水浴進行70~85℃熱殺以降低微生物存活率。

實施例2 發酵穀米水解物水解前後之比較

分別以凱氏定氮法(CNS 5035_食品中粗蛋白質之檢驗法)及胺基酸測定儀(CNS 12632_水果及蔬菜汁飲料檢驗法－游離胺基酸之測定)測定樣品中之總氮量(推估粗蛋白質含量)及總游離胺基酸含量。

為比較該發酵穀米水解物進行水解前後，以及與市售酵母菌發酵濾液產品、該發酵穀米不經水解物比較，該發酵穀米水解物之粗蛋白質、總游離胺基酸皆顯著增加，如表1所示。表 1 、市售酵母菌發酵濾液產品、發酵穀米不經水解物、及發酵穀米水解物之粗蛋白質及總游離胺基酸分析

	市售酵母菌發酵濾液	發酵穀米不經水解物	發酵穀米水解物
粗蛋白質(%)	0	0.61	2.69
總游離胺基酸 (mg/100ml)	0	302	1311

實施例3 皮膚保養功效測試

3.1 抑敏試驗

以抑制大鼠嗜鹼性粒細胞受刺激後之脫顆粒情形驗證該發酵穀米水解物之抑敏功效，將RBL-2H3細胞種於96孔細胞分析盤中，每孔之細胞數為5x10⁴ 。於37 ℃/ 5 % CO2細胞培養箱培養24小後，去掉原細胞培養液，並將稀釋好的樣品加入分析盤中，每個樣品3重複試驗，半小時後加入1 µg/ml A23187刺激2小時。吸取上清液進行β-Hexosaminidase Release分析，細胞則以MTT試劑分析活性。

當該發酵穀米水解物之濃度為濃度1%、10%時，對受刺激後脫顆粒之抑制率分別為70%、95%（如圖1所示），顯示該發酵穀米水解物具有良好之抑敏功效。

3.2 美白功效測試

以試管試驗中對酪胺酸酶活性抑制率進行測定，各取不同測試濃度之樣品溶液、正向控制組熊果素(Arbutin)溶液與對照組磷酸鹽緩衝液(phosphate buffer)到96孔盤中，各樣品三重複。於各孔盤再分別加入phosphate buffer，去離子水，以及酪胺酸酶溶液 (最終濃度為100 units)，震盪混合均勻後測定OD475 nm 之吸光值 (T0) (未反應前背景值)，於加入L-酪胺基酸溶液 (最終濃度為0.825 mM)等待3分鐘後，再測定OD475 nm吸光值 (T1)，計算反應前後475 nm吸光值之差異以推算酪胺酸酶活性：酪胺酸酶活性 (%) ＝ ( 樣品吸光值 (T1-T0) / 對照組吸光值 (T1-T0) ) x 100 %

當該發酵穀米水解物之濃度為1%、5%、10%時，對酪胺酸酶活性抑制率分別為26%、60%、65%（如圖2所示），顯示該發酵穀米水解物具有抑制酪胺酸酶能力，有美白之功效。

3.3 抗老化試驗

以細胞實驗中對皮膚纖維母細胞受發炎因子刺激釋放基質金屬蛋白酶MMP-1之抑制率進行測定抗老化功效，將Hs68細胞種於96孔細胞分析盤中，每孔之細胞數為1x10⁴ 。於37 ℃/ 5% CO₂ 細胞培養箱培養24小後，去掉原細胞培養液，並將以培養液稀釋好的樣品加入96孔細胞分析盤中，每個樣品3重複試驗，處理6小時後加入10 ng/ml TNF-α刺激細胞MMP-1產生。經培養18小時後，將上清液轉移至預先以MMP-1抗體披覆之分析盤中進行酵素免疫分析(ELISA)，細胞則以MTT試劑分析活性。

當該發酵穀米水解物之濃度為1%、5%時，對受刺激後釋放MMP-1抑制率分別為50%、65% （如圖3所示），顯示該發酵穀米水解物具有抗老化之功效。

3.4 皮膚刺激性試驗

進行50人次、總期程三周之RIPT肌膚開放性貼片試驗，測試結果顯示發酵穀米水解分餾物無皮膚刺激性及無皮膚過敏性（表2）。表 2 、皮膚刺激性分析結果

實施例4 安定性測試

經酸化、冷安定、板框式循環壓濾後再行殺菌，該發酵穀米水解物之安定性及應用性獲得改善（如表3所示）。表 3 、經酸化、冷安定、板框式循環壓濾、及殺菌後發酵穀米水解物之安定性分析

酸化	-	-	-	-	+	+	+	+
冷安定	-	+	-	+	-	+	-	+
板框式循環壓濾	-	-	+	+	-	-	+	+
殺菌所需最低溫度及時間	95℃、 2小時	95℃、 2小時	95℃、 2小時	95℃、 2小時	63℃、 0.5小時	63℃、 0.5小時	63℃、 0.5小時	63℃、 0.5小時
外觀顏色	深褐色混濁液狀	深褐色混濁液狀	深褐色澄清液狀	深褐色澄清液狀	淡黃色混濁液狀	淡黃色混濁液狀	淡黃色澄清液狀	淡黃色澄清液狀
氣味	酒粕味特殊氣味重	酒粕味特殊氣味重	酒粕味特殊氣味重	酒粕味特殊氣味重	酒粕味特殊氣味輕	酒粕味特殊氣味輕	酒粕味特殊氣味輕	酒粕味特殊氣味輕
六個月後外觀顏色	深褐色混濁液狀、白色沉澱物	深褐色混濁液狀、白色沉澱物	深褐色澄清液狀、白色沉澱物	深褐色澄清液狀	淡黃色混濁液狀、白色沉澱物	淡黃色混濁液狀、白色沉澱物	淡黃色澄清液狀、白色沉澱物	淡黃色澄清液狀
六個月後總生菌數	未檢出	未檢出	未檢出	未檢出	未檢出	未檢出	未檢出	未檢出

本領域中的通常知識者將理解，可以對上述具體實施例進行改變而不脫離其廣泛的發明構思。因此，應當理解，本發明不限於所揭露的特定具體實施例，而是旨在涵蓋由所附的申請專利範圍所界定的本發明的精神及範圍內的修改。

無

當結合附圖閱讀時，將更佳地理解前述發明內容以及以下對本發明的詳細描述。為了說明本發明的目的，在附圖中顯示目前較佳的具體實施例。

附圖中:

圖一為大鼠嗜鹼性粒細胞受刺激後之脫顆粒情形分析，顯示該發酵穀米水解物具有抑敏功效。

圖二為酪胺酸酶酵素活性試驗，顯示該發酵穀米水解物具美白功效。

圖三為皮膚纖維母細胞受刺激後釋放膠原蛋白降解酵素─基質金屬蛋白酶MMP-1分析，顯示該發酵穀米水解物之抗老化功效。

無

Claims

一種發酵穀米水解物之製備方法，其包含下列步驟：(1)在溫度5~20℃將該白米、水、麴菌及發酵酵母混合並發酵產生一發酵穀米混合物；(2)選取一定品質之該發酵穀米混合物並定量其蛋白質含量，秤取已計算之該發酵穀米混合物，於乳化細切機進行碎化後得發酵穀米細粒，將該發酵穀米細粒與熱水混和、攪拌均勻，以蛋白質總含量計添加0.5~5%之地衣狀芽孢桿菌蛋白酶、0.5~2%之枯草桿菌蛋白酶及0.5~5%之米麴霉蛋白酶，於酸鹼值為pH 6.5~7.5及溫度50~60℃反應3~5小時以將其水解；(3)於水解終點添加食品級檸檬酸將整體水解物酸鹼值調整為pH 4~5，藉此停止酵素反應及增加保存安定性，並將水解物置於冷藏1~3天進行冷安定後，以板框式壓濾機進行循環壓濾，再以熱水浴進行70~85℃熱殺得到該發酵穀米水解物。
如請求項1之製備方法，其中該發酵穀米混合物係包含白米、麴菌、酵母、及發酵產物。
一種如請求項1之製備方法製得之發酵穀米水解物。
如請求項3之發酵穀米水解物，其具有護膚功效。
如請求項3之發酵穀米水解物，其具有美白、抑敏、抗老化功效，且無皮膚刺激性。
一種發酵穀米水解物用於製造皮膚美白、抑敏、及抗老化功效醫藥組合物之用途，其中該發酵穀米水解物為以如請求項1或2之製備方法製得之發酵穀米水解物，或請求項3、4或5之發酵穀米水解物。
如請求項6之用途，其中該醫藥組合物具有護膚功效。
一種護膚化妝品，其包含如請求項1或2之製備方法製得之發酵穀米水解物，或請求項3、4或5之發酵穀米水解物，及至少一種化妝品上可接受之載劑。
如請求項8之護膚化妝品，其具有美白、抑敏、及抗老化功效。
一種護膚之醫藥組成物，其包含如請求項1或2之製備方法製得之發酵穀米水解物，或請求項3、4或5之發酵穀米水解物，及至少一種醫藥上可接受之載劑。