TWI754137B - 白芷發酵物及其製備方法與用於改善皮膚外觀的用途 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種白芷發酵物及其製備方法與用於改善皮膚外觀的用途，本發明之白芷發酵物能有效提升皮膚之保水度、提升皮膚之亮澤度、及/或淡化皮膚之色斑，以改善皮膚乾燥、缺水、暗沉的情況，使皮膚外觀水潤、淨透、且有光澤；其中，該白芷發酵物係將由一白芷萃取物所組成之混合物以酵母菌、胚芽乳桿菌、及醋酸桿菌依序進行三段式發酵而獲得。
Description
本發明係關於一種白芷發酵物及其製備方法與用於製備改善皮膚外觀之組合物的用途，尤其是一種白芷發酵物用於提升皮膚保水度、提升皮膚亮澤度、及/或淡化皮膚色斑之用途；其中，該白芷發酵物係將由一白芷萃取物所組成之混合物以酵母菌、胚芽乳桿菌、及醋酸桿菌依序進行三段式發酵而獲得。
表皮層為皮膚的最外層，由外往內依序為角質層、顆粒層、有棘層及基底層，表皮層主要由基底層中未分化之圓柱型角質細胞持續向上進行分化形成，此過程稱為角質化。角質細胞內含水量高，隨著細胞向上代謝分化，角質細胞形狀會逐漸變成扁平狀，且細胞核及胞器開始退化萎縮，並在角質層形成不具細胞核與胞器之死細胞。表皮層的主要功能為使皮膚保水，並形成皮膚屏障以抵禦各種外來傷害，其中表皮層最外層由一弱酸性的皮脂膜以及如磚牆結構的角質層所構成，此屏障能鎖住皮膚的水分和油脂、抵抗皮膚表面病菌入侵，及對抗外界異物及紫外光等傷害，對人體有非常重要的保護作用。
表皮層中的角質層，其角質細胞雖然為死細胞，但其主要成分為角蛋白(keratin)，角蛋白能吸收水分使皮膚保持濕潤，角質細胞也會分泌如玻尿酸等物質作為細胞間質，以維持表皮層皮膚屏障之結構完整，以防止皮膚水
分散失及形成完整防護。當皮膚接觸過冷或過熱之環境以及照射紫外光等刺激，會導致角質細胞無法維持正常的代謝循環，且皮膚保水能力也會下降，並導致皮膚表皮層屏障受損，讓皮膚變得粗糙、乾燥脫屑、脆弱易受刺激、敏感泛紅，因此角質層的健康與保水能力對於抵禦外來傷害著實非常重要。
另外，近年來為達到人們努力追求皮膚白皙及斑點漸少的需求，市面上不斷開發出各種抑制黑色素形成或淡化斑點之美白產品，然而，該些產品為訴求達到特殊效果，而加入過多致癌的化學物質或環境荷爾蒙，使消費者在不知情的狀況下使用會傷害皮膚影響健康的成分。
綜合上面所述，為了改善因角質細胞受損、保水能力下降、以及皮膚老化所導致皮膚變得脆弱、易敏等問題，且因應講求天然健康的現代，開發一種能有效使提升皮膚保水能力，以維持角質細胞排列、維持角質層結構完整，且又能兼顧皮膚美白訴求之皮膚綜合保健組合物，著實有其必要性。
緣此，本發明之一目的在提供一種白芷發酵物，其中該白芷發酵物係由一白芷經由一溶劑萃取所得之白芷萃取物，再經由一酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、一胚芽乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、及一醋酸桿菌(Acetobacter aceti)依序進行發酵而獲得。
本發明之又一目的在提供一種如前所述之白芷發酵物用於製備一提升皮膚保水度之組合物的用途；且該白芷發酵物之有效濃度為至少5%(v/v)。
本發明之又一目的在提供一種如前所述之白芷發酵物用於製備一提升皮膚亮澤度之組合物的用途；且該白芷發酵物之有效濃度為至少5%(v/v)。
本發明之又一目的在提供一種如前所述之白芷發酵物用於製備一淡化皮膚色斑之組合物的用途；且該白芷發酵物之有效濃度為至少5%(v/v)。
本發明之另一目的在提供一種白芷發酵物之製造方法，係包含：將一白芷經由一溶劑萃取所得之白芷萃取物，該白芷萃取物再經由一酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、一胚芽乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、及一醋酸桿菌(Acetobacter aceti)依序進行三階段發酵而獲得。
在本發明之一實施例中，該白芷萃取物係以水為溶劑在50-100℃下萃取該白芷0.5-3小時所獲得；該白芷及水係以1：1-10(w/w)之比例混合；該酵母菌之添加量為0.01-0.5%(w/w)；該胚芽乳桿菌之添加量為0.01-0.25%(w/w)；該醋酸桿菌之添加量為1-20%(w/w)；且該酵母菌、該胚芽乳桿菌、及該醋酸桿菌之發酵時間比為1-2：1-3：5-10。
在本發明之又一實施例中，該白芷發酵物具有減少皮膚表皮色斑使皮膚淨透白皙之功效。
在本發明之又一實施例中，該白芷發酵物具有改善皮膚暗沉、枯黃的情況使皮膚透亮有光澤之功效。
在本發明之另一實施例中，該白芷發酵物具有改善皮膚乾燥、缺水的情況使皮膚水潤有彈性之功效。
本發明將白芷萃取物以酵母菌、胚芽乳桿菌、及醋酸桿菌進行三段式發酵所得之白芷發酵物，能藉由該微生物發酵製程使白芷的效性物質多醣大量釋出；本發明之白芷發酵物能有效淡化個體皮膚之紫外線色斑，以減少皮膚表皮色斑使皮膚淨透白皙；能有效提升個體皮膚之亮澤度，以改善皮膚暗沉、枯黃的情況使皮膚透亮有光澤；能有效提升個體皮膚之保水度，以改善皮膚乾燥、缺水的情況使皮膚水潤有彈性。因此，本發明之白芷發酵物可用於製備改善皮膚外觀之組合物的用途，且該組合物是一醫藥品、一保養品、或一食品，可藉由口服、塗抹等方式給予一個體。
以下將配合圖式進一步說明本發明的實施方式，下述所列舉的實施例係用以闡明本發明，並非用以限定本發明之範圍，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
圖1係為本發明之一實施例的白芷發酵物淡化個體皮膚紫外線色斑的長條圖。
圖2係為本發明之一實施例的白芷發酵物提升個體皮膚亮澤度的長條圖。
圖3係為本發明之一實施例的白芷發酵物提升個體皮膚保水度的長條圖。** p<0.01。
本文中所使用數值為近似值，所有實驗數據皆表示在20%的範圍內，較佳為在10%的範圍內，最佳為在5%的範圍內。
使用Excel軟體進行統計分析。數據以平均值±標準差(SD)表示，個此之間的差異以學生t檢驗(student's t-test)分析。
白芷(Angelica dahurica)為繖(傘)形科(Apiaceae)當歸屬(Angelica)多年生草本植物，又稱紫花前胡、野當歸、山芹菜、獨活、鴨腳前胡、鴨腳當歸、老虎爪等名。白芷植株高約1-2.5公尺，根呈圓柱形，顏色為棕黃色至棕褐色，具有強烈氣味；莖基部直徑約2-5公分；葉呈羽狀分裂；花序呈複繖形，且為頂生或側生；果實則呈長圓形或卵圓形。白芷的根常作為中藥，具有活血止痛、祛病除溼、治療感冒之功效。
如本文中所使用的，用語「白芷發酵物」意為白芷與溶劑以1：1-10(w/w)比例經一特定時間與溫度萃取而得之白芷萃取物，再以酵母菌、胚芽乳桿
菌、及醋酸桿菌依序進行一三段式發酵而獲得，其中該酵母菌之添加量為0.01-0.5%(w/w)；該胚芽乳桿菌之添加量為0.01-0.25%(w/w)；該醋酸桿菌之添加量為1-20%(w/w)。
本文所述之「有效濃度」係表示能有效淡化個體皮膚色斑、有效提升個體皮膚亮澤度、及/或有效提升個體皮膚保水度所需本發明之白芷發酵物的濃度。有效濃度依所作用的對象而可能不同，但可藉由例如劑量遞增試驗(dose escalation)以實驗決定其有效濃度。
依據本發明，有關微生物發酵反應的操作程序與參數條件等是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
依據本發明，醫藥品可利用熟習此技藝者所詳知的技術而被製造成一適合於非經腸道地(parenterally)或局部地(topically)投藥的劑型，這包括，但不限於：注射品(injection)[例如，無菌的水性溶液(sterile aqueous solution)或分散液(dispersion)]、無菌的粉末(sterile powder)、外部製劑(external preparation)以及類似之物。
依據本發明，醫藥品可進一步包含有一被廣泛地使用於藥物製造技術之醫藥上可接受的載劑(pharmaceutically acceptable carrier)。例如，該醫藥上可接受的載劑可包含一或多種選自但不限於下列的試劑：溶劑(solvent)、緩衝液(buffer)、乳化劑(emulsifier)、懸浮劑(suspending agent)、分散劑(dispersing agent)、賦形劑(excipient)、安定劑(stabilizing agent)、螯合劑(chelating agent)、稀釋劑(diluent)、防腐劑(preservative)、吸收延遲劑(absorption delaying agent)、脂質體(liposome)以及類似之物。有關這些試劑的選用與數量是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
依據本發明，該醫藥上可接受的載劑包含有一選自於由下列所構成之群組中的溶劑：水、生理鹽水(normal saline)、磷酸鹽緩衝生理鹽水
(phosphate buffered saline,PBS)、含有醇的水性溶液(aqueous solution containing alcohol)以及它們的組合。
依據本發明，該醫藥品可以一選自於由下列所構成之群組中的非經腸道途徑(parenteral routes)來投藥：皮下注射(subcutaneous injection)、表皮內注射(intraepidermal injection)、皮內注射(intradermal injection)以及病灶內注射(intralesional injection)。
依據本發明，醫藥品可利用熟習此技藝者所詳知的技術而被製造成一適合於局部地施用於皮膚上的外部製劑(external preparation)，這包括，但不限於：乳劑(emulsion)、凝膠(gel)、軟膏(ointment)、乳霜(cream)、擦劑(liniment)、粉末(powder)、噴霧(spray)、乳液(lotion)、以及油膏(salve)。
依據本發明，該外部製劑是藉由將本發明的醫藥品與一為熟習此項技藝者所詳知的基底(base)相混合而被製備。
依據本發明，該基底可包含有一或多種選自但不限於下列的添加劑(additives)：水、醇(alcohols)、甘醇(glycol)、保存劑(preserving agents)、抗氧化劑(antioxidants)、界面活性劑(surfactants)、吸收增強劑(absorption enhancers)、安定劑(stabilizing agents)、pH調整劑(pH adjusting agents)、螯合劑(chelating agents)、乳化劑(emulsifiers)、增稠劑(thickeners)、助溶劑(solubilizing agents)、滲透增強劑(penetration enhancers)、以及抗刺激劑(anti-irritants)等。有關這些添加劑的選用與數量是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
依據本發明，保養品可進一步包含有一被廣泛地使用於保養品製造技術之可接受的佐劑(acceptable adjuvant)。例如，該可接受的佐劑可包含有一或多種選自但不限於下列的試劑：溶劑、膠凝劑、活性劑、防腐劑、抗氧化劑、遮蔽劑(screening agent)、螯合劑、界面活性劑、染色試劑(coloring agent)、
增稠劑(thickening agent)、填料(filler)、香料以及氣味吸收劑。有關這些試劑的選用與數量是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
依據本發明，保養品可利用熟習此技藝者所詳知的技術而被製造成一適合於護膚(skincare)或化妝(makeup)的形式，這包括，但不限於：水性溶液(aqueous solution)、水-醇溶液(aqueous-alcohol solution)或油性溶液(oily solution)、呈水包油型(oil-in-water type)、油包水型(water-in-oil type)或複合型之乳劑、凝膠、軟膏、乳霜、面膜(mask)、貼片、貼布(pack)、擦劑、粉末、氣溶膠、噴霧、乳液、乳漿、糊劑、泡沫、分散液、滴劑、慕斯(mousse)、防曬油(sunblock)、化妝水(tonic water)、粉底(foundation)、卸妝產品(makeup remover products)、肥皂(soap)以及其他身體清潔產品(body cleansing products)等。
依據本發明，保養品亦可與一或多種選自但不限於下列之已知活性的外用劑(external use agents)一起合併使用：美白劑(whitening agents)[諸如維生素A酸(tretinoin)、兒茶素(catechin)、麴酸、熊果苷以及維生素C]、保濕劑、抗發炎劑(anti-inflammatory agents)、殺菌劑(bactericides)、紫外線吸收劑(ultraviolet absorbers)、皮膚營養劑(skin nutrients)、抗痘劑(anti-acne agents)、止癢劑(antipruritics)、止痛劑(analgesics)、抗皮膚炎劑(antidermatitis agents)、抗過角化劑(antihyperkeratolytic agents)、抗老化劑(antiaging agents)、抗皺劑(antiwrinkle agents)、抗皮脂溢出劑(antiseborrheic agents)、傷口治療劑(wound-healing agents)、皮質類固醇(corticosteroids)以及激素(hormones)。有關這些外用劑的選用與數量是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
依據本發明，食品產品可被當作食品添加物(food additive)，藉由習知方法於原料製備時添加，或是於食品的製作過程中添加，而與任一種可食性材料配製成供人類與非人類動物攝食的食品產品。
依據本發明，食品產品的種類包括但不限於：飲料(beverages)、發酵食品(fermented foods)、烘培產品(bakery products)、健康食品(health foods)以及膳食補充品(dietary supplements)。
本發明提供一種白芷發酵物用於改善皮膚外觀的用途，本發明之白芷發酵物是將白芷與溶劑以1：1-10(w/w)比例經一特定時間與溫度萃取而得之白芷萃取物，再以酵母菌、胚芽乳桿菌、及醋酸桿菌依序進行三段式發酵而獲得，其中該酵母菌為BCRC20271之菌株、該胚芽乳桿菌為BCRC910805之菌株、該醋酸桿菌為BCRC11688之菌株。本發明之白芷發酵物可有效淡化個體皮膚色斑、提升個體皮膚亮澤度、及/或提升個體皮膚保水度。
同時，本發明用於改善皮膚外觀之組合物，亦可包含一有效量之白芷發酵物及一醫藥上可接受之載體，該組合物係一醫藥品、一保養品、或一食品。
以下將詳細說明本發明白芷發酵物之詳細製備方法、該白芷發酵物淡化個體皮膚色斑之功效的測試、該白芷發酵物提升個體皮膚亮澤度之功效的測試、以及該白芷發酵物提升個體皮膚保水度之功效的測試之功效的測試，以證實本發明之白芷發酵物具有減少皮膚表皮色斑使皮膚淨透白皙、改善皮膚暗沉與枯黃的情況使皮膚透亮有光澤、以及改善皮膚乾燥與缺水的情況使皮膚水潤有彈性之功效。
在本發明一實施例中，將白芷的根與水、醇、或醇水混合物之萃取溶劑以1：1-10(w/w)之比例均勻混合，萃取溶劑較佳為水，並於50-100℃下同時滅菌萃取0.5-3小時後，將該萃取溶液冷卻至室溫供後續三段式發酵使用，以下列三種菌依序進行發酵：酵母菌、胚芽乳桿菌、醋酸桿菌，此三種菌之發酵順序無法前後對調，且其發酵時間比為2-6：2-9：10-30。在本發明一較佳實施例
中，首先於該萃取溶液中植入0.01-0.5%(w/w)之酵母菌(Saccharomyces cerevisiae，購買於生物資源保存與研究中心，台灣，編號為BCRC20271)，於25-35℃下進行前發酵1-2天，實際時間視發酵狀態而異。接著直接植入0.01-0.25%(w/w)之胚芽乳桿菌(Lactobacillus plantarum TCI028，專利寄存於生物資源保存與研究中心，台灣，編號為BCRC910805)，於25-35℃下進行後發酵1-3天，實際時間視發酵狀態而異。接著再直接植入1-20%(w/w)之醋酸桿菌(Acetobacter aceti，購買於生物資源保存與研究中心，台灣，編號為BCRC11688)，於25-35℃下進行深層發酵5-15天，實際時間視發酵狀態而異；其中，胚芽乳桿菌TCI028係已於中華民國專利申請號第106145146號完成專利寄存。最後在不移除此三種菌之情況下，使用設定的糖度範圍2-4°、pH<4、酒精>5%等規格，如檢驗符合該規格，則判定發酵完成並得到發酵液。接著，將該發酵液於45-70℃進行減壓濃縮，並以200-400mesh網篩過濾，再添加1-3%之檸檬酸及40-70%異麥芽寡糖調整規格後，於95-105℃下加熱70-90分鐘進行滅菌，即得到本發明之白芷發酵物。
在本實施例中，較佳地，將白芷的根與水之萃取溶劑以1：10(w/w)之比例均勻混合，並於100℃下同時滅菌萃取0.5小時後先植入0.5%(w/w)之酵母菌進行發酵、再植入0.01%(w/w)之胚芽乳桿菌，接著再植入1%(w/w)之醋酸桿菌進行發酵，且三次的發酵時間分別為1：1：5，最後將該發酵液於70℃進行減壓濃縮，並以400mesh網篩過濾，然後於添加1%之檸檬酸及70%異麥芽寡糖後，於105℃下加熱70分鐘進行滅菌，即得到本發明之白芷發酵物。
本發明之一實施例為測試本發明之白芷發酵物於淡化個體皮膚色斑之功效。首先，募集7位成人為受試者，每位受試者每日服用濃度5-20%(w/w)，較佳為濃度10-20%(w/w)的50mL本發明之白芷發酵物，並分別於服用前、及連續服用6週後，以VISIA肌膚檢測儀(CIS-VISIA.7 VISIA Complexion
Analysis System，Canfield scientific，美國，序號V71214)進行全臉紫外線色斑檢測，使用高解析單眼相機搭配三種光源(全光域波長、紫外光及偏光波域的光源)，拍攝臉部肌膚並取得清晰圖檔後，利用專業軟體進行紫外線色斑數量分析。其中以使用前紫外線色斑數量為100%，相對於使用前所得出之百分比，為使用後之改善狀況百分比。
本發明之白芷發酵物於淡化個體皮膚紫外線色斑之結果如圖1所示。在服用本發明之白芷發酵物6週後，比使用前減少了6.5%的皮膚紫外線色斑。此結果顯示本發明之白芷發酵物能有效淡化個體皮膚之紫外線色斑，具有減少皮膚表皮色斑使皮膚淨透白皙之功效。
本發明之一實施例為測試本發明之白芷發酵物於提升個體皮膚亮澤度之功效。首先，募集7位成人為受試者，每位受試者每日服用濃度5-20%(w/w)，較佳為濃度10-20%(w/w)的50mL本發明之白芷發酵物，並分別於服用前、及連續服用6週後，以Queclink GL200(購自GpsGate，美國)進行全臉皮膚表面亮澤度的檢測，該儀器係專門用來測試皮膚表面的光澤度，因皮膚不僅在結構與亮度方面不同，在顏色上也有不同，因此該儀器通過測試皮膚表面的反射光和散射光，可以精確和方便地測試不同皮膚的光澤度，其平行白光係由探頭頂部的LED所產生。
該儀器為了在一個相對較小且方便攜帶的探頭內產生一個60°的入射角，光會先以0°角射向一個平面鏡，然後反射成一個60°的入射角。兩個獨立的傳感器分別測試與入射角相同並經過一個平面鏡後的反射光和散射光。基於入射光在所有的角度方向上以同樣的方式進行散射的假定，且散射光的測試是在完全垂直於皮膚表面入射光的0°角上進行的。其中以使用前亮澤度為100%，相對於使用前所得出之百分比，為使用後之改善狀況百分比。
本發明之白芷發酵物於提升個體皮膚亮澤度之結果如圖2所示。在服用本發明之白芷發酵物6週後，比使用前增加了5.3%的皮膚亮澤度。此結果顯示本發明之白芷發酵物能有效提升個體皮膚之亮澤度，具有改善皮膚暗沉、枯黃的情況使皮膚透亮有光澤之功效。
本發明之一實施例為測試本發明之白芷發酵物於提升個體皮膚保水度之功效。首先，募集7位成人為受試者，每位受試者每日服用濃度5-20%(w/w)，較佳為濃度10-20%(w/w)的50mL本發明之白芷發酵物，並分別於服用前、及連續服用6週後，以CK Cutometer® dual MPA 580多探頭膚質分析儀(CK electronic，德國)進行皮膚保水度之檢測，使用電容測量來測量皮膚水合作用的狀態，利用探頭按壓皮膚進行測量。其中以使用前保水度為100%，相對於使用前所得出之百分比，為使用後之改善狀況百分。
本發明之白芷發酵物於提升個體皮膚保水度之結果如圖3所示。在服用本發明之白芷發酵物6週後，比使用前大幅提升了21.4%的皮膚保水度。此結果顯示本發明之白芷發酵物能有效提升個體皮膚之保水度，具有改善皮膚乾燥、缺水的情況使皮膚水潤有彈性之功效。
綜上所述，本發明將白芷之萃取物以酵母菌、胚芽乳桿菌、及醋酸桿菌進行三段式發酵所得之白芷發酵物，能藉由該微生物發酵製程使白芷的效性物質多醣大量釋出；本發明之白芷發酵物能有效淡化個體皮膚之紫外線色斑，以減少皮膚表皮色斑使皮膚淨透白皙；能有效提升個體皮膚之亮澤度，以改善皮膚暗沉、枯黃的情況使皮膚透亮有光澤；能有效提升個體皮膚之保水度，以改善皮膚乾燥、缺水的情況使皮膚水潤有彈性。因此，本發明之白芷發酵物可用於製備改善皮膚外觀之組合物的用途，且該組合物是一醫藥品、一保養品、或一食品，可藉由口服、塗抹等方式給予一個體。
食品工業發展研究所(台灣)；民國106年12月13日；編號BCRC910805
Claims (6)
- 一種白芷發酵物之製造方法，係包含：將一白芷經由一溶劑萃取所得之白芷萃取物，該白芷萃取物再經由一酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、一胚芽乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、及一醋酸桿菌(Acetobacter aceti)依序進行三階段發酵而獲得；其中，該溶劑係為水，且該白芷及水係以1：1-10(w/w)比例混合；其中，該酵母菌之添加量為0.01-0.5%(w/w)；該胚芽乳桿菌之添加量為0.01-0.25%(w/w)；該醋酸桿菌之添加量為1-20%(w/w)；其中，該酵母菌、該胚芽乳桿菌、及該醋酸桿菌之發酵時間比為1-2：1-3：5-10。
- 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該白芷萃取物係以水在50-100℃下萃取該白芷0.5-3小時所獲得。
- 一種以如申請專利範圍第1項所述之製造方法所得的白芷發酵物用於製備一提升皮膚保水度之組合物的用途。
- 一種以如申請專利範圍第1項所述之製造方法所得的白芷發酵物用於製備一提升皮膚亮澤度之組合物的用途。
- 一種以如申請專利範圍第1項所述之製造方法所得的白芷發酵物用於製備一淡化皮膚色斑之組合物的用途。
- 如申請專利範圍第3項至第5項中任一項所述之用途，其中該白芷發酵物之有效濃度為至少5%(v/v)。
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