WO2023085578A1 - 피부상재균을 이용한 식물성 발효 오일의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물 - Google Patents

피부상재균을 이용한 식물성 발효 오일의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물 Download PDF

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WO2023085578A1
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vegetable oil
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skin
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김광년
한현탁
손주현
조사랑
김주연
김태현
정수경
윤석균
이예린
강승현
박명삼
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin

Definitions

  • the present invention relates to a cosmetic composition that exhibits skin barrier function protection effect by fermenting vegetable oil with skin flora, thereby improving skin affinity and absorption, and a manufacturing method thereof.
  • the skin is composed of epidermis, dermis, and subcutaneous fat layer.
  • the epidermis exists in the outermost layer, serves as a protective film for the skin, and is responsible for the immune function of the skin.
  • the skin is inhabited by dermatophytes, and these microorganisms are mainly found in the outermost layer of the epidermis and the upper part (upper layer) of the hair follicle.
  • the epidermal layer of the skin is mainly composed of keratinocytes, and between the keratinocytes is composed of lipid components, and the outermost layer is composed of proteins.
  • the stratum corneum of the epidermis contains about 10 to 20% of water and exists at the outermost part of the human body to suppress the evaporation of water to the outside of the body while blocking excessive penetration of pollutants from the outside.
  • the surface of the stratum corneum is surrounded by a thin natural protective film made of sebum from the sebaceous glands and sweat from the sweat glands to prevent evaporation of moisture.
  • the cells that make up this stratum corneum contain a high concentration of natural moisturizing factor (NMF), which is a water-soluble component, and helps to maintain the skin's flexibility and appropriate moisture.
  • NMF natural moisturizing factor
  • substances such as amino acids are not only water-soluble, Effectively binds to moisture and inhibits skin moisture from drying out.
  • the stratum corneum of the skin may be damaged due to various causes such as artificial temperature control of air conditioning/heating, stress caused by various stimuli such as changes in the external environment such as environmental pollution or changes in life patterns, and aging.
  • various causes such as artificial temperature control of air conditioning/heating, stress caused by various stimuli such as changes in the external environment such as environmental pollution or changes in life patterns, and aging.
  • the moisture of the stratum corneum decreases, the skin becomes dry, the skin surface becomes rough, and the skin loses its luster, which negatively affects cosmetic and skin health.
  • vegetable oil is known to contain a large amount of active substances that have a beneficial effect on the skin, but it is difficult to absorb into the skin, and the use of cosmetics is limited due to characteristics such as a heavy feeling of use and a unique smell of oil.
  • composition capable of improving skin health by utilizing flora beneficial to the skin and vegetable oil, and a manufacturing method thereof.
  • An object of the present invention is to provide a cosmetic composition that improves skin affinity and adhesion due to oil fermentation metabolites of skin flora by fermenting vegetable oil with skin flora, and thereby exhibits a skin barrier protecting effect, and a manufacturing method thereof. .
  • It provides a method for producing a cosmetic composition containing vegetable oil, including the fermentation step of preparing a fermented product by introducing the preculture into a medium containing vegetable oil.
  • the medium of the seed culture step or the medium of the pre-culture step may include casein hydrolyzate, yeast extract, glucose, soluble starch, K 2 HPO 4 , sodium pyruvate, casein peptone and MgSO 4 .
  • the medium of the seed culture step or the medium of the pre-culture step contains 0.1 to 5 g/L of casein hydrolyzate, 0.1 to 10 g/L of yeast extract, 0.1 to 10 g/L of glucose, and 0.1 to 10 g/L of soluble starch. to 5 g/L, K 2 HPO 4 0.1 to 5 g/L, sodium pyruvate 0.05 to 5 g/L, casein peptone 0.1 to 5 g/L, and MgSO 4 0.01 to 1 g/L.
  • the medium of the present fermentation step contains glycerol, yeast extract, casein peptone, K 2 HPO 4 , KH 2 PO 4 , MgSO 4 7H 2 O, NaCl, NH 2 SO 4 , KNO and FeSO 4 can include
  • the medium of the present fermentation step contains 0.1 to 50 g/L of glycerol, 0.1 to 50 g/L of yeast extract, 0.1 to 50 g/L of casein peptone, and 0.01 K 2 HPO 4 . to 5 g/L, KH 2 PO 4 0.01 to 3 g/L, MgSO 4 7H 2 O 0.005 to 0.5 g/L, NaCl 0.1 to 10 g/L, NH 2 SO 4 0.01 to 5 g/L, KNO 0.01 to 1 g/L and 0.001 to 0.1 g/L of FeSO 4 and 50 to 900 g/L of vegetable oil.
  • the seed culture step includes shaking culture under aerobic conditions of 15 to 35 ° C.
  • the pre-cultivation step includes adding 10 to 500 g / L of the seed culture and culturing under aerobic conditions of 15 to 35 ° C, 5 to 20 NL / min, and 10 to 100 rpm,
  • the culture may be terminated when the absorbance of the 5% dilution of the culture medium is 0.2 to 0.8 in a spectrophotometer at a wavelength of 600 nm.
  • the present fermentation step is performed by adding 1 to 30% by weight of the preculture to the fermentation medium at 15 to 35 ° C, 100 to 500 NL / min, 30 to 150 under aerobic conditions of 400 to 800 rpm It may include fermenting for a period of time.
  • a cosmetic composition containing a vegetable oil prepared by the method described above is provided.
  • the cosmetic composition according to the present invention can maximize beneficial effects on the skin, such as protecting the skin barrier by fermenting vegetable oil using skin flora to improve skin affinity, adhesion, and skin absorption rate.
  • 1 is a graph showing changes in pH and the number of viable cells according to the fermentation time.
  • Example 3 is a visual observation photograph of the composition according to Example 3.
  • Figure 4 is a visual observation photograph confirming the emulsification activity.
  • dermatophytes coexisting while having a beneficial effect on the skin were used and fermented with vegetable oil.
  • Lipidic fermentation metabolites produced by fermentation provide a composition that enhances the beneficial effects on the skin.
  • It provides a method for producing a cosmetic composition containing vegetable oil, including the fermentation step of preparing a fermented product by introducing the preculture into a medium containing vegetable oil.
  • the skin flora of the present invention is a strain of the genus Epidermidibacterium keratini sp .
  • Vegetable oils used in the present invention are not particularly limited as long as they are non-cytotoxic vegetable oils.
  • vegetable oils include macadamia oil, sunflower seeds, grape seeds, canola, rice buds, olives, soybeans, argan, brown rice, perilla seeds, sesame seeds, almonds, peanuts, corn, red ginseng, avocados, macadamia nuts, coconuts, rose hips, vitamins Edible or human-friendly oils such as tree seed, shea nut, oil palm, bergamot nut, camellia seed, safflower seed, apricot seed, poppy seed, evening primrose seed, castor seed, green tea seed, meadowfoam seed, linseed and hemp seed It may include one or more of, but is not particularly limited to the above types.
  • the medium of the seed culture step or the medium of the pre-culture step is casein hydrolysate (casein acid hydrolysate), yeast extract (yeast extract), glucose (glucose), soluble starch (soluble starch), K 2 HPO 4 , sodium pyruvate, casein peptone, and MgSO 4 may be included.
  • the medium of the seed culture step or the medium of the pre-culture step contains 0.1 to 5 g/L of casein hydrolyzate, for example 0.1 to 3 g/L, or 0.3 to 1 g/L of yeast extract.
  • 0.1 to 10 g/L such as 0.1 to 5 g/L, further 0.1 to 3 g/L, further 0.3 to 1 g/L, glucose 0.1 to 10 g/L, such as 0.1 to 5 g/L , also 0.1 to 3 g/L, also 0.1 to 1 g/L, soluble starch 0.1 to 5 g/L, such as 0.1 to 3 g/L, also 0.1 to 1 g/L, K 2 HPO 4 0.1 to 5 g/L 5 g/L, such as 0.1 to 3 g/L, further 0.1 to 1 g/L, sodium pyruvate 0.05 to 5 g/L, such as 0.05 to 3 g/L, further 0.05 to 1 g/L;
  • the medium of the present fermentation step contains glycerol, yeast extract, casein peptone, K 2 HPO 4 , KH 2 PO 4 , MgSO 4 7H 2 0, NaCl, NH 2 SO 4 , KNO and FeSO 4 can include
  • the medium of the present fermentation step contains 0.1 to 50 g/L of glycerol, such as 1 to 30 g/L, 1 to 20 g/L, and 1 to 10 g/L of yeast extract, 0.1 to 50 g/L, such as 1 to 30 g/L, further 1 to 20 g/L, further 1 to 10 g/L, casein peptone 0.1 to 50 g/L, such as 0.1 to 30 g/L , also 0.1 to 5 g/L, K 2 HPO 4 0.01 to 5 g/L, such as 0.01 to 3 g/L, also 0.01 to 1 g/L, also 0.1 to 1 g/L, KH 2 PO 4 0.01 to 3 g/L, such as 0.01 to 1 g/L, further 0.1 to 1 g/L, MgSO 4 7H 2 0 0.005 to 0.5 g/L, such as 0.005 to 0.1 g/L, also 0.01 to 0.05 g/L
  • the seed culture step may include shaking culture under aerobic conditions of 15 to 35 ° C, for example, 20 to 30 ° C.
  • 10 to 500 g/L for example, 50 to 300 g/L, 50 to 200 g/L, or 50 to 150 g/L of the seed culture is added to the pre-culture medium.
  • 15 to 35 °C for example, 15 to 25 °C, 5 to 20 NL / min, for example 10 to 20 NL / min, 10 to 100 rpm, for example, 30 to 80 rpm to incubate under aerobic conditions steps may be included.
  • the pre-cultivation step may end the culture when the absorbance of the 5% culture medium at a wavelength of 600 nm in a spectrophotometer is 0.2 to 0.8, for example, 0.2 to 0.4.
  • 1 to 30% by weight, for example, 2 to 20% by weight, or 5 to 15% by weight of the pre-culture is added to the fermentation medium, and the temperature is 15 to 35 ° C., e.g. For example, 15 to 25 ° C., for example, 100 to 500 NL / min, for example, 200 to 400 NL / min, further, 400 to 800 rpm, for example, 30 to 150 hours under aerobic conditions of 500 to 700 rpm, For example, it may include a step of fermenting for 50 to 100 hours, and also for 60 to 80 hours.
  • a separation and purification step may be further included after this fermentation step.
  • a step of centrifuging the fermented product to separate an oil layer and an aqueous layer, and then recovering the oil layer may be included.
  • MgSO 4 may be added and stirred to apply a filtration method using a filter, but the method applied for purification is not limited to the above description.
  • the cosmetic composition of the present invention may include components commonly used in cosmetic compositions such as stabilizers, solubilizers, vitamins, pigments, fragrances, adjuvants, and carriers.
  • Dermatologically applicable is a composition that can have a relatively non-toxic and harmless effect on the subject to be applied, and may include an external agent that can be applied to the skin, and the side effects resulting from the composition may reduce the efficacy of the active ingredient. It may mean that the activity and physical properties of the active ingredients are not damaged without deterioration, without causing serious irritation to the target to be applied.
  • the dermatologically applicable cosmetic composition of the present invention includes, for example, solutions, suspensions, emulsions, emulsions, pastes, gels, packs, creams, lotions, powders, soaps, surfactant-containing cleansing, oils, and powder foundations. , It may be formulated as emulsion foundation, wax foundation, spray and hair cosmetics, but is not limited thereto.
  • Microorganisms of accession number KCCM 11843P were seed cultured as skin flora. It was inoculated into R2A (BD Difco, USA) medium and shaken culture was performed under aerobic conditions at 25 ° C to prepare a seed culture.
  • the composition of the medium was casein hydrolysate (Casein acid hydrolysate) 0.5 g / L, yeast extract (yeast extract) 0.5 g / L, glucose (glucose) 0.5 g / L, soluble starch (soluble starch) 0.5 g / L, K 2 HPO 4 0.3 g/L, sodium pyruvate 0.3 g/L, casein peptone 0.5 g/L, and MgSO 4 0.05 g/L.
  • casein hydrolysate Casein acid hydrolysate
  • yeast extract yeast extract
  • glucose glucose
  • soluble starch soluble starch
  • K 2 HPO 4 0.3 g/L
  • sodium pyruvate 0.3 g/L
  • casein peptone 0.5 g/L
  • MgSO 4 0.05 g/L MgSO 4 0.05 g/L.
  • the seed culture medium 100 g/L was added to the same medium as the spawn culture medium composition, and the culture was performed under aerobic conditions at 20° C., 15 NL/min, and 50 rpm to prepare a pre-culture.
  • the fermentation time point was set by the turbidity measurement method for the pre-culture.
  • the pre-culture was sampled, diluted 5% with 0.85% NaCl solution, and absorbance was measured at a wavelength of 600 nm using a spectrophotometer (Spectrophotometer, BioTek, USA). The absorbance range was set at the end point of pre-culture and the point of inoculation of this fermentation based on 0.2 to 0.4.
  • This fermentation medium was as shown in Table 1.
  • each medium temperature according to Table 1 is 20 ° C
  • 10% by weight of the pre-culture is inoculated, and fermentation is performed under aerobic conditions at 20 ° C, 300 NL / min, 600 rpm to prepare a fermented product (fermented oil) did
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 Example 4
  • Example 6 Glycerol 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 Yeast extract 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
  • Casein peptone 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
  • Example 1 the change in pH and the number of viable cells according to the main fermentation time of Example 1 is graphically shown in FIG. 1. From the graph of FIG. 1, it was confirmed that the fermentation was most efficient for 72 hours.
  • the fermented product was centrifuged to separate the oil layer.
  • 100 g/L of MgSO 4 was added and then stirred. After stirring for 2 hours, it was filtered using a filter pad (CH-ST-150, Hyundai Micro, Korea) in a filter press. The filtered oil was finally filtered for eradication (0.2um filter) to obtain fermented oil.
  • FIG. 2 A visual observation photograph of the composition according to Example 3 is shown in FIG. 2 .
  • Example 1 The comparison results of Comparative Example 1 and Example 1 are shown in FIG. 3 .
  • a spot (component) with higher lipid polarity was developed in Example 1 compared to Comparative Example 1.
  • the skin absorption rate of the composition can be increased by improving the polarity of the oil, and the skin barrier strengthening function can be improved due to the absorption of the lipid component into the skin.
  • Comparative Example 1 and Example 3 were mixed with purified water in a ratio of 1:2 and heated to 60°C.
  • Example 3 confirmed that the oil and water layers were evenly emulsified.
  • Example 3 For the lipidic fermentation metabolites of Example 3, it was confirmed whether amino groups were generated by fermentation time using a ninhydrin reaction test method. Specifically, the culture solution of Example 3 was treated with 1N HCl and then centrifuged to recover the lipid layer. The recovered lipid layer was neutralized with sodium bicarbonate (sodium bicarbonate) and then extracted with chloroform-methanol (2:1, v/v) to recover the solvent layer to obtain a sample to be used for analysis. The obtained sample was reacted with 0.1% Nihydrin solution (solvent: ethanol). The mixing ratio was sample 2: 0.1% Ninhydrin solution 1, and the reaction conditions were heated in a 90 ° C water bath for 10 minutes. After cooling at room temperature for 10 minutes, the absorbance was measured at 570 nm using a spectrophotometer (Spectrophotometer, BioTek, USA).
  • Example 3 0 hours 12 hours 36 hours 60 hours 72 hours 84 hours 100 hours O.D. 570nm 0.00 0.10 0.22 0.46 0.64 0.63 0.63
  • Example 3 As a result of the reaction of Example 3 with ninhydrin by fermentation time, the highest reactivity was shown in the 72 time zone.
  • Example 3 For the fermentation metabolites of Example 3, TLC analysis was performed to confirm the polar lipid (Pola lipid). Specifically, the culture solution of Example 3 was treated with 1N HCl and then centrifuged to recover the lipid layer. The recovered lipid layer was neutralized with sodium bicarbonate (sodium bicarbonate) and then extracted with chloroform-methanol (2:1, v/v) to recover the solvent layer to obtain a sample to be used for analysis.
  • sodium bicarbonate sodium bicarbonate
  • chloroform-methanol 2:1, v/v
  • the composition containing the vegetable fermented oil of the present invention can improve skin absorption due to the production of lipid components with high polarity. In addition, it improves emulsion stability to satisfy skin application and feeling of use, and is suitable as a cosmetic composition.

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Abstract

본 발명은 피부상재균으로 식물성오일을 발효함으로써 지질성 발효대사산물을 생성시킨 화장료 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 피부상재균으로 식물성 오일을 발효함으로써 피부지질과 유사한 지질 발효 대사산물을 생산할 수 있다. 또한, 이를 통하여 식물성 발효오일의 피부 친화력 및 피부장벽 보호효과를 최대화할 수 있다.

Description

피부상재균을 이용한 식물성 발효 오일의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물
본 발명은 피부상재균으로 식물성오일을 발효함으로써 피부에 친화력 및 흡수력을 향상시켜, 피부 장벽 기능 보호 효과를 나타내는 화장료 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
피부는 표피, 진피, 피하지방층으로 이루어져 있다. 이 중, 표피는 가장 바깥층에 존재하면서 피부의 보호막 역할을 하며, 피부의 면역 기능을 담당하고 있다. 피부에는 피부상재균이 서식하고 있으며, 이 미생물은 표피의 가장 외곽층과 모낭의 윗부분(상위층)에서 주로 발견된다. 피부상재균으로는 약 1000여종의 미생물이 존재하며, 이 중 호기성 미생물은 표피층의 지질을 이용할 수 있는 지방분해효소를 분비할 수 있다.
피부의 표피층은 주로 각질형성세포로 이루어져 있으며, 각질세포 사이는 지질성분으로 이루어져 있고, 가장 바깥층은 단백질로 구성되어 있다. 표피의 각질층은 약 10~20%의 수분을 함유하며 인체의 최외곽에 존재함으로써 체외로의 수분 증발을 억제하는 한편 외부로부터 오염 물질의 과잉 침투를 차단한다. 이들 각질층 표면은 피지선에서 나온 피지와 땀샘에서 나온 땀으로 만들어진 얇은 천연 보호막으로 둘러쌓여 수분의 증발을 예방할 수 있다. 이러한 각질층을 구성하고 있는 세포에는 수용성 성분인 고농도의 자연보습인자 (Natural Moisturizing Factor, NMF)가 존재하며 피부의 유연성 및 적절한 수분 유지의 역할을 돕는데, 예를 들면 아미노산과 같은 물질은 수용성일 뿐만 아니라 효과적으로 수분과 결합하여 피부의 수분이 건조되는 것을 억제한다.
피부는 냉/난방의 인위적인 온도 조절, 환경 오염과 같은 외부 환경의 변화 또는 생활 패턴의 변화와 같은 각종 자극으로 인한 스트레스, 노화 등의 여러 가지 원인으로 인하여 각질층이 손상될 수 있다. 또한, 각질층의 수분이 감소하여 피부가 건조해지고, 피부 표면이 거칠게 되며 피부가 윤기를 잃게 되면 미용적, 피부 건강학적으로 부정적인 영향을 받게 된다.
한편, 식물성 오일은 피부에 유익한 영향을 주는 유효물질을 다량 함유하는 것으로 알려져 있지만, 피부에 흡수가 어렵고, 오일이 가지는 무거운 사용감, 특유의 냄새 등의 특성으로 인하여 화장료의 사용에 제한적이다.
본 발명에서는 피부에 유익한 상재균과, 식물성 오일을 활용하여 피부 건강을 향상시킬 수 있는 조성물 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 피부상재균으로 식물성 오일을 발효하여 피부상재균의 오일 발효 대사산물로 인해 피부 친화력 및 밀착도를 향상시키고, 이에 따른 피부 장벽 보호 효과를 나타내는 화장료 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
피부상재균으로 기탁번호 KCCM 11843P(한국미생물보존센터(국외), 2016.06.08)의 미생물을 배양하여 종균배양물을 제조하는 종균배양 단계;
상기 종균배양물을 배양하여 전배양물을 제조하는 전배양 단계; 및
식물성 오일을 포함하는 배지에 상기 전배양물을 투입하여 발효물을 제조하는 본 발효 단계를 포함하는, 식물성 오일을 포함하는 화장료 조성물의 제조방법을 제공한다.
일 구현예에 따르면, 상기 종균배양 단계의 배지 또는 상기 전배양 단계의 배지는 카제인 가수분해물, 이스트 추출물, 글루코스, 가용성 전분, K2HPO4, 피루브산나트륨, 카제인펩톤 및 MgSO4을 포함할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 상기 종균배양 단계의 배지 또는 상기 전배양 단계의 배지는 카제인 가수분해물 0.1 내지 5 g/L, 이스트 추출물 0.1 내지 10 g/L, 글루코스 0.1 내지 10 g/L, 가용성 전분 0.1 내지 5 g/L, K2HPO4 0.1 내지 5 g/L, 피루브산나트륨 0.05 내지 5 g/L, 카제인 펩톤 0.1 내지 5 g/L 및 MgSO4 0.01 내지 1 g/L를 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 본 발효 단계의 배지는 글리세롤, 이스트 추출물, 카제인 펩톤, K2HPO4, KH2PO4, MgSO4·7H2O, NaCl, NH2SO4, KNO 및 FeSO4을 포함할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 상기 본 발효 단계의 배지는 글리세롤 0.1 내지 50 g/L, 이스트 추출물 0.1 내지 50 g/L, 카제인 펩톤 0.1 내지 50 g/L, K2HPO4 0.01 내지 5 g/L, KH2PO4 0.01 내지 3 g/L, MgSO4·7H2O 0.005 내지 0.5 g/L, NaCl 0.1 내지 10 g/L, NH2SO4 0.01 내지 5 g/L, KNO 0.01 내지 1 g/L 및 FeSO4 0.001 내지 0.1 g/L 및 식물성 오일 50 내지 900 g/L를 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 종균배양 단계는 15 내지 35℃의 호기 조건에서 진탕배양하는 단계를 포함하고,
상기 전배양 단계는 상기 종균배양물 10 내지 500 g/L을 투입하고, 15 내지 35℃, 5 내지 20 NL/min, 10 내지 100 rpm의 호기 조건으로 배양하는 단계를 포함하고,
상기 전배양 단계는 배양액 5% 희석액이 600nm 파장에서 분광광도계의 흡광도가 0.2 내지 0.8인 시점에 배양을 종료할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 본 발효 단계는 본 발효 배지에 상기 전배양물을 1 내지 30중량% 투입하여 15 내지 35℃, 100 내지 500 NL/min, 400 내지 800 rpm의 호기 조건으로 30 내지 150시간 동안 발효하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기한 바와 같은 방법으로 제조되는 식물성 오일을 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.
기타 본 발명에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 피부 상재균을 이용하여 식물성 오일을 발효하여 피부 친화력, 밀착도, 피부 흡수율을 향상시켜 피부 장벽을 보호하는 등 피부에 유익한 효과를 최대화할 수 있다.
도 1은 본 발효 시간에 따른 pH 및 생균수의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 실시예 3에 따른 조성물의 육안 관찰 사진이다.
도 3은 TLC 분석 결과를 나타내는 크로마토그램이다.
도 4는 유화활성을 확인한 육안 관찰 사진이다.
도 5는 극성지질의 TLC 분석 결과를 나타내는 크로마토그램이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대하여 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 피부상재균을 이용한 식물성 오일을 포함하는 화장료 조성물 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 피부에 서식하고 있는 다양한 미생물들 중, 피부에 유익한 영향을 주면서 공생하고 있는 피부상재균을 이용하여 식물성 오일과 발효하였다. 발효하여 생성되는 지질성 발효 대사산물은 피부의 유효한 효과를 향상시키는 조성물을 제공한다.
구체적으로 본 발명은,
피부상재균으로 기탁번호 KCCM 11843P(한국미생물보존센터(국외), 2016.06.08)의 미생물을 배양하여 종균배양물을 제조하는 종균배양 단계;
상기 종균배양물을 배양하여 전배양물을 제조하는 전배양 단계; 및
식물성 오일을 포함하는 배지에 상기 전배양물을 투입하여 발효물을 제조하는 본 발효 단계를 포함하는, 식물성 오일을 포함하는 화장료 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 피부상재균은 에피더미디박테리움 케라티니 속(Epidermidibacterium keratini sp.) 균주이다.
본 발명에 사용되는 식물성 오일은 세포 독성이 없는 식물성 오일이라면 특별히 제한되지는 않는다. 구체적으로 예를 들면, 식물성 오일은 마카다미아 오일, 해바라기씨, 포도씨, 카놀라, 쌀눈, 올리브, 대두, 아르간, 현미, 들깨, 참깨, 아몬드, 땅콩, 옥수수, 홍삼, 아보카도, 마카다미아, 코코넛, 로즈힙, 비타민나무씨, 시어나무열매, 기름야자, 베르가모트 열매, 동백씨, 홍화씨, 살구씨, 양귀비씨, 달맞이꽃씨, 피마자씨, 녹차씨, 메도우폼씨, 아마씨 및 햄프씨 등의 식용 가능 또는 인체 친화적인 오일 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 상기한 종류에 특별히 한정되지는 않는다.
일 구현예에 따르면, 상기 종균배양 단계의 배지 또는 상기 전배양 단계의 배지는 카제인 가수분해물(casein acid hydrolysate), 이스트 추출물(yeast extract), 글루코스(glucose), 가용성 전분(soluble starch), K2HPO4, 피루브산나트륨(sodium pyruvate), 카제인펩톤(casein peptone) 및 MgSO4을 포함할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 상기 종균배양 단계의 배지 또는 상기 전배양 단계의 배지는 카제인 가수분해물 0.1 내지 5 g/L, 예를 들면 0.1 내지 3 g/L, 또한 0.3 내지 1 g/L, 이스트 추출물 0.1 내지 10 g/L, 예를 들면 0.1 내지 5 g/L, 또한 0.1 내지 3 g/L, 또한 0.3 내지 1 g/L, 글루코스 0.1 내지 10 g/L, 예를 들면 0.1 내지 5 g/L, 또한 0.1 내지 3 g/L, 또한 0.1 내지 1 g/L, 가용성 전분 0.1 내지 5 g/L, 예를 들면 0.1 내지 3 g/L, 또한 0.1 내지 1 g/L, K2HPO4 0.1 내지 5 g/L, 예를 들면 0.1 내지 3 g/L, 또한 0.1 내지 1 g/L, 피루브산나트륨 0.05 내지 5 g/L, 예를 들면 0.05 내지 3 g/L, 또한 0.05 내지 1 g/L, 또한 0.1 내지 0.5 g/L, 카제인 펩톤 0.1 내지 5 g/L, 예를 들면 0.1 내지 3 g/L, 또한 0.1 내지 1 g/L 및 MgSO4 0.01 내지 1 g/L, 예를 들면 0.01 내지 0.5 g/L, 또한 0.01 내지 0.1 g/L를 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 본 발효 단계의 배지는 글리세롤, 이스트 추출물, 카제인 펩톤, K2HPO4, KH2PO4, MgSO4·7H20, NaCl, NH2SO4, KNO 및 FeSO4을 포함할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 상기 본 발효 단계의 배지는 글리세롤 0.1 내지 50 g/L, 예를 들면 1 내지 30 g/L, 또한 1 내지 20 g/L, 또한 1 내지 10 g/L, 이스트 추출물 0.1 내지 50 g/L, 예를 들면 1 내지 30 g/L, 또한 1 내지 20 g/L, 또한 1 내지 10 g/L, 카제인 펩톤 0.1 내지 50 g/L, 예를 들면 0.1 내지 30 g/L, 또한 0.1 내지 5 g/L, K2HPO4 0.01 내지 5 g/L, 예를 들면 0.01 내지 3 g/L, 또한 0.01 내지 1 g/L, 또한 0.1 내지 1 g/L, KH2PO4 0.01 내지 3 g/L, 예를 들면 0.01 내지 1 g/L, 또한 0.1 내지 1 g/L, MgSO4·7H20 0.005 내지 0.5 g/L, 예를 들면 0.005 내지 0.1 g/L, 또한 0.01 내지 0.05 g/L, NaCl 0.1 내지 10 g/L, 예를 들면 0.1 내지 5 g/L, 또한 0.5 내지 3 g/L, NH2SO4 0.01 내지 5 g/L, 0.01 내지 3 g/L, 또한 0.1 내지 1 g/L, KNO 0.01 내지 1 g/L, 예를 들면 0.05 내지 0.5 g/L, 또한 0.05 내지 0.3 g/L 및 FeSO4 0.001 내지 0.1 g/L, 예를 들면 0.001 내지 0.05 g/L, 또한 0.005 내지 0.03 g/L 및 식물성 오일 50 내지 900 g/L, 예를 들면 100 내지 800 g/L, 또한 300 내지 600 g/L를 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 종균배양 단계는 15 내지 35℃, 예를 들면 20 내지 30℃의 호기 조건에서 진탕배양하는 단계를 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 전배양 단계는 전배양 배지에 상기 종균배양물 10 내지 500g/L, 예를 들면 50 내지 300 g/L, 50 내지 200 g/L, 50 내지 150 g/L을 투입하고, 15 내지 35℃, 예를 들면 15 내지 25℃, 5 내지 20 NL/min, 예를 들면 10 내지 20 NL/min, 10 내지 100 rpm, 예를 들면 30 내지 80 rpm의 호기 조건으로 배양하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전배양 단계는 5% 배양액을 600nm 파장에서 분광광도계의 흡광도가 0.2 내지 0.8, 예를 들면 0.2 내지 0.4 시점에 배양을 종료할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 본 발효 단계는 본 발효 배지에 대하여 상기 전배양물을 1 내지 30중량%, 예를 들면 2 내지 20중량%, 또한 5 내지 15중량% 투입하여 15 내지 35℃, 예를 들면 15 내지 25℃, 예를 들면 100 내지 500 NL/min, 예를 들면 200 내지 400 NL/min, 또한, 400 내지 800 rpm, 예를 들면 500 내지 700 rpm의 호기 조건으로 30 내지 150시간, 예를 들면 50 내지 100시간, 또한 60 내지 80시간 동안 발효하는 단계를 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 본 발효 단계 이후에 분리 및 정제 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발효물을 원심분리하여 오일층과 수층을 분리한 후, 오일층을 회수하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 잔존 수분과 불순물을 제거하기 위하여 MgSO4를 첨가 및 교반하여 필터를 사용한 여과법을 적용할 수 있으나, 정제를 위해 적용되는 방법은 상기한 기재에 제한되지는 않는다.
일구현예에 따르면, 본 발명의 화장료 조성물은 안정화제, 용해제, 비타민, 안료, 향료, 보조제, 담체 등 화장료 조성물에 통상적으로 이용하는 성분들을 포함할 수 있다.
또한, 당업계에서 통상적으로 제조되며, 피부학적으로 적용이 가능한 어떠한 제형으로도 제조될 수 있다.
피부학적으로 적용이 가능하다는 것은 적용 대상에게 비교적 비독성이고 무해한 유효작용을 할 수 있는 조성물로서, 피부에 적용할 수 있는 외용제를 포함할 수 있으며, 상기 조성물로부터 기인하는 부작용이 유효 성분의 효능을 저하시키기 않고, 적용 대상에 심각한 자극을 유발하지 않으면서 유효성분들의 활성 및 물성을 손상시키지 않는다는 것을 의미할 수 있다. 본 발명의 피부학적으로 적용이 가능한 화장료 조성물로는 예를 들어, 용액, 현탁액, 유액, 유탁액, 페이스트, 겔, 팩, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션, 스프레이 및 모발 화장료 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 겔, 밀크로션, 모이스쳐 로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 모이스처크림, 핸드크림, 파운데이션, 에센스, 엠플, 영양에센스, 팩, 비누, 헤어샴푸, 풋샴푸, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션 및 바디클린저의 제형 등으로 제조될 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예: 피부상재균을 이용한 식물성 발효 오일을 포함하는 화장료 조성물 제조
종균배양
피부상재균으로 기탁번호 KCCM 11843P(한국미생물보존센터(국외), 2016.06.08)의 미생물을 종균배양하였다. R2A(BD Difco, USA)배지에 접종하여 25℃의 호기적인 조건에서 진탕배양을 진행하여 종균배양물을 제조하였다. 구체적으로, 배지 조성은 카제인 가수분해물(Casein acid hydrolysate) 0.5 g/L, 이스트 추출물(yeast extract) 0.5 g/L, 글루코스(glucose) 0.5 g/L, 가용성 전분(soluble starch) 0.5 g/L, K2HPO4 0.3 g/L, 피루브산나트륨(sodium pyruvate) 0.3 g/L, 카제인펩톤(casein peptone) 0.5 g/L 및 MgSO4 0.05 g/L이다.
전배양
상기 종균배양배지 조성과 같은 배지에 종균배양액 100 g/L을 투입하고, 20℃,15 NL/min, 50 rpm 호기적인 조건으로 배양을 진행하여 전배양물을 제조하였다. 또한, 전배양물에 대하여 탁도 측정법으로 본 발효 시점을 설정하였다. 구체적인 방법으로, 전배양물을 샘플링하여 0.85% NaCl 용액으로 5% 희석한 후 분광광도계(Spectrophotometer, BioTek, USA)를 이용하여 600nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 흡광도 범위는 0.2 내지 0.4를 기준으로 전배양 종료시점 및 본 발효 접종시점을 설정하였다.
본 발효
본 발효 배지는 표 1과 같이 하였다. 표 1에 따른 각각의 배지 온도가 20℃일 때, 전배양물을 10중량% 접종하고, 20℃, 300 NL/min, 600 rpm 호기적인 조건으로 발효를 진행하여 발효물(발효오일)을 제조하였다.
구분 (g/L) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
Glycerol 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5
Yeast extract 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
Casein peptone 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
K2HPO4 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45
KH2PO4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
MgSO4·7H20 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
NaCl 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
NH2SO4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
KNO 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
FeSO4 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
마카다미아 오일 500.0 - - - - -
해바라기씨오일 - 500.0 - - - -
현미오일 - - 500.0 - - -
포도씨오일 - - - 500.0 - -
살구씨오일 - - - - 500.0 -
올리브오일 - - - - - 500.0
정제수 484.12 484.12 484.12 484.12 484.12 484.12
또한, 실시예 1의 본 발효 시간에 따른 따른 pH 및 생균수의 변화를 도 1에 그래프로 나타었다. 도 1의 그래프로부터 본 발효를 72시간 동안 진행하는 것이 가장 효율적임을 확인하였다.
분리 및 정제
상기 발효물의 발효오일을 수득하기 위하여, 발효물을 원심분리하여 오일층을 분리시켰다. 오일층을 회수하여 잔존하는 수분 및 불순물을 제거하기 위하여 MgSO4 100g/L를 첨가 후 교반하였다. 2시간 동안 교반한 후, 필터프레스(filter press)에 여과패드(CH-ST-150, 현대마이크로, Korea)를 이용하여 여과하였다. 여과한 오일은 최종적으로 제균여과(0.2um filter)하여 발효오일을 수득하였다.
실시예 3에 따른 조성물의 육안 관찰 사진을 도 2에 나타내었다.
비교예 1
발효하지 않은 현미 오일을 사용하였다.
실험예 1: TLC 분석
실리카겔 TLC 플레이트(TLC Silica gel 60, Merck; 5 cm x 6.5 cm)에 시료를 클로로폼(chloroform)에 20% 희석하여 1 ul 점적하고 헥산(Hexane), 디에틸에테르(di-ethyl ether), 아세톤(acetone) (7:3:0.1, v/v)를 포함하는 이동상 용매로 종료 시점까지 전개하였다. 자연 건조된 플레이트에 클로로폼(chloroform), 메탄올(methanol), 아세톤(acetone) (12:0.5:0.2, v/v)을 포함하는 이동상 용매로 종료기점까지 2차 전개하였다. 자연 건조된 플레이트에 에탄올과 혼합된 10% 황산을 분무하고, 건조하여 100℃에서 5분간 가열하여 스팟(spot)을 시각화하였다. 비교예 1 및 실시예 1의 비교 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3에 나타난 바와 같이, 비교예 1 대비 실시예 1에서 지질 극성이 더 높은 스팟(성분)이 발색되었다. 실시예 1의 경우, 오일의 극성을 향상시킴으로 인하여 조성물의 피부 흡수율을 증가시킬 수 있고, 지질 성분의 피부 내 흡수로 인하여 피부 장벽 강화 기능을 향상할 수 있다.
실험예 2: 유화 활성 확인
조성물에 대한 유화활성을 확인하기 위하여 실시예 3의 발효 전 및 후를 비교하였다. 구체적인 방법으로, 비교예 1과 실시예 3에 정제수를 1:2비율로 혼합하고, 60℃로 가온하였다.
이후 냉각하여 유화상태를 관찰한 결과는 도 4와 같다. 도 4의 비교예 1은 유층과 수층이 분리되어 층이 분명하게 구분되었다. 반면, 실시예 3은 유층과 수층이 고르게 유화됨을 확인하였다.
실험예 3: 지질성 발효 대사산물의 아미노기(Amino group) 생성 확인
실시예 3의 지질성 발효 대사산물에 대하여 닌히드린 반응시험법을 이용하여, 발효시간별 아미노기를 생성여부를 확인하였다. 구체적으로 실시예 3의 배양액을 1N HCl을 처리한 후 원심분리하여 리피드 층을 회수하였다. 회수한 리피드 층은 중조 (탄산수소나트륨)으로 중화 후 클로로포름-메탄올(2:1, v/v)으로 추출하여 용매층을 회수하여 분석에 사용할 시료를 획득하였다. 수득한 시료는 0.1% Nihydrin 용액(용매: 에탄올)과 반응시켰다. 혼합비율은 시료 2 : 0.1% Ninhydrin 용액 1 로 혼합하였고, 반응조건은 90℃ 수조(Water Bath)에서 10분간 가온하였다. 이후 실온에서 10분간 방랭하여 분광광도계(Spectrophotometer, BioTek, USA)를 이용하여 570nm에서 흡광도를 측정하였다.
실시예 3 0 시간 12 시간 36 시간 60 시간 72 시간 84 시간 100 시간
O.D 570nm 0.00 0.10 0.22 0.46 0.64 0.63 0.63
실시예 3을 발효 시간별 닌히드린(Ninhydrin) 반응한 결과, 72시간대에서 가장 높은 반응성을 나타내었다.
실험예 4: 극성지질 TLC 분석
실시예 3의 발효 대사산물에 대하여 극성지질(Pola lipid)을 확인하기 위하여 TLC분석을 하였다. 구체적으로 실시예 3의 배양액을 1N HCl을 처리한 후 원심분리하여 리피드 층을 회수하였다. 회수한 리피드 층은 중조 (탄산수소나트륨)으로 중화 후 클로로포름-메탄올(2:1, v/v)으로 추출하여 용매층을 회수하여 분석에 사용할 시료를 획득하였다.
실리카겔 TLC 플레이트(TLC Silica gel 60, Merck; 5 cm x 6.5 cm)에 시료를 클로로폼(chloroform)에 20% 희석하여 1 ul 점적하고 클로로폼(chloroform), 메탄올(methanol), 물(Water) (7.5:2.5:0.5, v/v)를 포함하는 이동상 용매로 종료 시점까지 전개하였다. 발색제는 molybdenum blue spray reagent (Sigma aldrich)를 이용하여 차광상태에서 상온에서 5분간 발색하여 시각화하였다.
도 5에서 나타낸 바와 같이 극성지질을 발색시키는 Molybdenum blue로 염색한 결과 청색 반점을 확인하였다. 이러한 결과로 인해 피부 상재균과 식물성오일의 발효대사산물에는 극성이 높은 지질 또는 인지질(Phospholipid)계열이 생성되는 것을 확인할 수 있었다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 식물성 발효 오일을 포함하는 조성물은 지질의 극성이 높은 성분을 생성시킴으로 인하여 피부 흡수력을 향상시킬 수 있다. 또한, 유화 안정성을 향상시켜 피부 발림성과 사용감을 만족시키고, 화장료 조성물로 적합하다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술한 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 상기 기재된 특정한 실시예에 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
[미생물기탁증]
Figure PCTKR2022013663-appb-img-000001

Claims (8)

  1. 피부상재균으로 기탁번호 KCCM 11843P(한국미생물보존센터(국외), 2016.06.08)의 미생물을 배양하여 종균배양물을 제조하는 종균배양 단계;
    상기 종균배양물을 배양하여 전배양물을 제조하는 전배양 단계; 및
    식물성 오일을 포함하는 배지에 상기 전배양물을 투입하여 발효물을 제조하는 본 발효 단계를 포함하는, 식물성 오일을 포함하는 화장료 조성물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 종균배양 단계의 배지 또는 상기 전배양 단계의 배지가 카제인 가수분해물, 이스트 추출물, 글루코스, 가용성 전분, K2HPO4, 피루브산나트륨, 카제인펩톤 및 MgSO4을 포함하는 것인, 식물성 오일을 포함하는 화장료 조성물의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 종균배양 단계의 배지 또는 상기 전배양 단계의 배지가 카제인 가수분해물 0.1 내지 5 g/L, 이스트 추출물 0.1 내지 10 g/L, 글루코스 0.1 내지 10 g/L, 가용성 전분 0.1 내지 5 g/L, K2HPO4 0.1 내지 5 g/L, 피루브산나트륨 0.05 내지 5 g/L, 카제인 펩톤 0.1 내지 5 g/L 및 MgSO4 0.01 내지 1 g/L를 포함하는 것인, 식물성 오일을 포함하는 화장료 조성물의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 본 발효 단계의 배지가 글리세롤, 이스트 추출물, 카제인 펩톤, K2HPO4, KH2PO4, MgSO4·7H2O, NaCl, NH2SO4, KNO 및 FeSO4을 포함하는 것인, 식물성 오일을 포함하는 화장료 조성물의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 본 발효 단계의 배지가 글리세롤 0.1 내지 50 g/L, 이스트 추출물 0.1 내지 50 g/L, 카제인 펩톤 0.1 내지 50 g/L, K2HPO4 0.01 내지 5 g/L, KH2PO4 0.01 내지 3 g/L, MgSO4·7H2O 0.005 내지 0.5 g/L, NaCl 0.1 내지 10 g/L, NH2SO4 0.01 내지 5 g/L, KNO 0.01 내지 1 g/L 및 FeSO4 0.001 내지 0.1 g/L 및 식물성 오일 50 내지 900 g/L를 포함하는 것인, 식물성 오일을 포함하는 화장료 조성물의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 종균배양 단계가 15 내지 35℃의 호기 조건에서 진탕배양하는 단계를 포함하고,
    상기 전배양 단계가 상기 종균배양물 10 내지 500g/L을 투입하고, 15 내지 35℃, 5 내지 20 NL/min, 10 내지 100 rpm의 호기 조건으로 배양하는 단계를 포함하고,
    상기 전배양 단계가 5% 배양액을 600nm 파장에서 분광광도계의 흡광도가 0.2 내지 0.8인 시점에 배양을 종료하는 것인, 식물성 발효 오일을 포함하는 화장료 조성물의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 본 발효 단계가 본 발효 배지에 상기 전배양물을 1 내지 30중량% 투입하여 15 내지 35℃, 100 내지 500 NL/min, 400 내지 800 rpm의 호기 조건으로 30 내지 150시간 동안 발효하는 단계를 포함하는 것인, 식물성 오일을 포함하는 화장료 조성물의 제조방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된, 식물성 오일을 포함하는 화장료 조성물.
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