KR100302505B1

KR100302505B1 - 유산균 발효액 및 이를 함유하는 화장료 조성물

Info

Publication number: KR100302505B1
Application number: KR1019990008131A
Authority: KR
Inventors: 이창학; 이용두; 김기환; 엄지홍; 백영진; 허철성; 이정준
Original assignee: 이세복; 나드리화장품주식회사; 이은선; 주식회사 한국야쿠르트
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2001-09-22
Anticipated expiration: 2019-03-11
Also published as: KR20000060083A

Abstract

본 발명은, 전체 배지를 기준으로 상황 버섯 분말을 2-30% (w/v) 함유하는 pH 6.5-7.0의 배지에 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilusKCTC-8833P)를 접종하여, 35-38℃에서 12 - 72시간 동안 배양하여 얻어지는 유산균 발효액과 이를 함유하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 의하여 얻어진 유산균 발효액은 보습 효과와 프리라디칼 소거 능력 그리고 미백 효능이 뛰어나며, 특히 피부중에서 미백 효과가 더 빠르게 나타나는 것을 특징으로 한다.

Description

유산균 발효액 및 이를 함유하는 화장료 조성물{FERMENTED PRODUCT USING LACTIC ACID BACTERIA AND COSMETIC COMPOSITION}

본 발명은 상황 버섯 함유 배지에 유산균을 발효시켜 얻어지는, 보습 효과, 프리라디칼 소거 능력, 미백 효과 등이 우수한 유산균 발효액 및 이를 이용한 화장료에 관한 것이다.

유산균은 인체 내에서 유익한 역할을 하는 세균으로서 탄수화물 같은 당을 이용하여 유산(젖산)을 생성하는 균이다. 지금까지 400여종이 발견되었으며, 그 중 상품성이 있는 것은 18종으로 알려져 있다.

화장품 원료 제조에 사용되는 유산균으로는, 스트렙토코커스 이퀴(streptococcus equi), 같은 속의 쥬에피데미쿠스(streptococcus zooepidermicus: 대한민국 특허공고 제94-998호)와 락토바실러스 불가리쿠스(lactobacillus bulgaricus: 대한민국 특허공개 제80-146호), 락토코커스(lactococcus), 스트렙토코커스 써모필러스(streptococcus thermophilus: 대한민국 특허공개 제92-2112호), 효모(Yeast: FR-2718752) 등이 있다.

이러한 유산균들을 일반적인 배양액, 예를 들어 스킴밀크, 웨이, 당류 등을 주성분으로 하는 배지 중에서 배양하여 얻어지는 발효액은, 미백, 보습, 각질층의 턴오버(turn over) 속도 증가에 의한 피부의 소프트닝(skin softning), 피부 주름살 완화등에 효과가 있는 것으로 보고 되고 있으나, 실제 이들 발효액을 함유하는 화장품의 이러한 기능성 효과는 발효액 중의 유효성분에 의하기 보다는 화장품에 첨가된 다른 원료를 통하여 나타내는 경우가 많았다.

발효 배양액 중 유효 물질의 양이 불충분한 점을 보완하기 위한 방법으로, 얻어진 배양액 속의 고분자를 단백질 분해 효소를 이용하여 저분자로 분해시키거나(대한민국 특허공고 92-5642호, 대한민국 특허공고 80-1462호), 가수분해 효소를 이용하여 저분자화하는 방법(대한민국 특허공고 제94-000998호)이 공지되어 있다. 이런 방법으로 발효액 속에 유효 물질의 양이 증가되기는 하지만, 발효, 효소분해의 2단계 공정을 거쳐야 하므로, 제조 비용과 시간이 증가하고, 작업 효율이 떨어지게 된다.

한편, 상황이란 중국에서 유래되었으며 우리말로는 목질 진흙 버섯이라 한다. 이의 학명은 펠리너스 린테우스 [Phellinus linteus(Ikekawa, T., : Antitumor Action of some Basidiomycetes, Especially Phellinus Linteus., Gann 59, 155,1968)]이며 소나무 비늘과(Hymenochaetaceat)에 속하며 진흙 버섯속에 속한다.

'동의보감' 의 '외형편'에는 상황 버섯을 쌀과 함께 넣어 죽을 끓여 복용하면 장풍, 하혈, 지루 증상에 효능이 있고, '봉황록'에는 부인병 특히 염증 또는 소화기 계통의 질환에 효과가 크다는 기록이 있다. 현재는 항암효과, 면역 강화 기능 (이재훈외Journal of Microbology & Biotechnology6,3,213-218, 1996), 종양 저지 효과가 있다고 알려져 있다. 이렇게 항암효과가 알려지면서 한약 재료나 식품에 국한되었던 이용 분야가 의약학 분야에서 대체 의학 분야까지 확대되고 있다.

화장품 분야도 최근 그 사용이 두드러져 보습력과 피부 노화방지 기능 , 항산화 효과가 우수하고 특히 피부 미백 효과 면에서 효과가 우수하다고 보고된 후 상황 추출물을 이용한 화장료 조성물에 대해서도 많은 연구가 있었다.

예를 들어, 물, 알코올, 1-3BG 등의 여러 가지 용매 또는 이것들의 조합으로 된 용매에 통상 10 - 30% 농도로 중탕하여 상황 버섯 유효물질을 추출하거나(대한민국 특허 공개 98-050697), 상황 버섯 포자를 24℃에서 7일간 배양한 후 얻어진 균사체를 이용하는 방법(대한민국 특허 공개 98-038284)이 있다.

그러나, 이러한 방법에 의하여 얻어진 상황 추출물 함유 화장료를 사용하여 원하는 미백 효과 등을 얻기 위해서는 장시간이 소요되는 등의 문제점이 있어, 실용성이 높지 못하다.

본 발명자들은 유산균 배양액 내의 유효 물질의 효과를 개선하기 위해 다양한 배지 조성을 이용하여 연구 하던 중, 유산균 배양액 배지에 일정량의 상황버섯 분말을 가하여 배양할 경우 얻어진 발효 배양액의 미백, 보습, 각질층의턴오버(turn over) 효과가 매우 우수하게 개선된다는 사실을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다. 놀랍게도, 본 발명의 방법에 의하여 얻어진 발효 배양액은 단순히 상황버섯 추출물을 이용한 화장료 보다 미백, 보습 효과가 우수할 뿐만 아니라, 그 효과가 단시간내에 나타난다는 장점이 있어 종래의 상황 버섯 이용 화장료 및 유산균 발효액 화장료가 가지던 문제를 동시에 해결하였다.

도 1은 본 발명의 실시예 3의 유산균 발효액과 비교예의 상황 버섯 추출액을 피부에 도포하여 초기의 보습도로 돌아올 때까지의 시간을 나타낸 그래프이다.

본 발명에 의한 유산균 발효 배양액은, 전체 배지를 기준으로 상황 버섯 분말을 2-30% (w/v) 함유하는 pH 6.5-7.0의 배지에 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilusKCTC-8833P)를 접종하여, 35-38℃에서 12 - 72시간 동안 배양하여 얻어진다.

배지에 첨가하는 상황 버섯(Phellinus Linteus)은 자연산 및 인공산을 모두 사용할 수 있으며, 건조하여 세절한 후, 호모믹서로 분쇄, 교반하여 미세분말상으로 하여 사용하는 것이 바람직하다. 분말화된 상황 버섯을 다시 오토마이저 등으로 분쇄하고, 스크린, 체 등을 통과시켜 초미립 분말상으로 하여 사용할 수도 있다.

유산균 배양 배지는 정제수에 상황 버섯을 정제수에 2-30% (w/v)로 첨가하여 제조할 수 있다. 상황 버섯 첨가량이 2% (w/v) 미만이면 유산균에 의한 발효액의 양이 너무 적어 효과를 기대하기 어렵고, 30% (w/v)를 초과하면 상황버섯의 고형성분으로 인해 발효 효율이 떨어지기 때문이다.

배양 배지는 스킴 밀크, 웨이(whey) 및 글루코오스에서 선택되는 하나 이상의 성분을 1-2% (w/v) 더 포함할 수 있다.

각 배지 성분을 혼합한 후 pH를 6.5-7로 조절하고 고압증기 멸균하여 배양 배지를 완성한다.

완성된 배지에 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilusKCTC-8833P)를 10⁵- 10⁷cfu /ml의 농도로 접종하여 35-38℃에서 12 - 72시간 동안 배양한다.

락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus)는 겨우살이의 독소를 약화 시키는 균주로서, 한국 유전자원 센터 유전자 은행에 기탁되어 있다. (KCTC-8833P) 최초 용도외 의학적 용도나, 식품 제조에의 용도가 밝혀진 바 없으며, 화장료 제조에 사용된 예도 없다. 본 발명자들은 이러한 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 균주가 상황버섯 함유 배지를 이용하여 우수한 기능을 나타내는 화장료용 발효 배양액을 얻는데 특히 적합하다는 사실을 최초로 확인하였다.

배양 후 배양물을 원심분리하여 얻어진 유산균 발효액은 미백, 보습, 각질층의 턴오버(turn over) 효과가 우수하여, 고기능성 화장료의 원료로 사용될 수 있다. 예를 들어, 화장수, 유액, 크림, 에센스, 팩 등의 화장료 조성물에 사용될 수 있으나 이에 국한되는 것은 아니다.

화장료 조성물 중 본 발명에 의한 유산균 발효액의 함량은 0.01 - 40% (w/w)가 바람직하다. 너무 적은 함량에서는 효과를 기대하기 어렵고 상한 이상의 함량에서도 효과가 크게 증가하지 않기 때문이다.

이하 본 발명을 실시예 및 비교예에 의하여 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 제공하는 것일 뿐, 본 발명이 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

자연산 상황 버섯(Phellinus Linteus:중국산)을 건조하여 세절한 후 다시 호모믹서(니세이사 : NISSEI사, 일본)로 분쇄 교반하여 미세분말상을 얻었다. 이렇게 분말화된 상황 버섯을 다시 오토마이저(Atomizer: USA)로 분쇄하여 스크린(Φ 0.8 ㎜, ROUND HALL)에 통과시켰다. 이 과정을 반복한 후, 직경 0.3㎜의 스크린(ROUND HALL)에 통과시키고, 체(타일러 표준체, 200 메시)로 걸러 초미립 분말상을 얻었다. 얻어진 상황버섯 분말을 1.5ℓ의 정제수에 3% (w/v)가 되도록 첨가한 후, 수산화나트륨으로 pH를 6.5 - 7.0으로 맞추었다. 상기의 배양 배지에 유산균인 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus, KCTC-8833P)를 약 10⁶cfu/ml의 농도로 15ml 접종하여 48시간 동안 35-38℃에서 배양하였다.

위와 같은 방법으로 얻은 상황 버섯 발효물을 80 - 90℃에서 2-3 시간 동안 열처리 한 후 10,000 x g에서 15분간 원심분리하고 상등액을 분리하였다. 다시 수산화나트륨(식용)으로 pH를 6.5-7.0으로 맞춘 후 얻어진 유산균 발효액의 총량은 1,200 ml 이상이었다.

실시예 2

실시예 1에서의 자연산 상황 버섯 대신 강원도에서 인공 재배된 상황 버섯을 이용하여 유산균 발효액을 얻었으며, 그 외의 방법 등은 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이렇게 하여 얻어진 유산균 발효액의 총량은 1200ml 이상이었다.

실시예 3

실시예 1의 배양 배지에 스킴 밀크를 2% (w/v) 추가하여 배양하였으며, 이외의 방법은 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이렇게 얻어진 유산균 발효액의 총량은 1200ml이상이었다.

실시예 4

실시예 3의 스킴 밀크 대신 웨이(whey)를 2% (w/v) 추가하여 배양하였으며, 그 외의 방법은 실시예 3과 동일하게 실시하였다. 이렇게 얻어진 유산균 발효액의 총량은 1200ml이상이었다.

실시예 5

실시예 3의 스킴 밀크 대신 글루코오스를 2% (w/v) 추가하여 배양하였으며, 그 외의 방법은 실시예 3과 동일하게 실시하였다. 이렇게 얻어진 유산균 발효액의 총량은 1200ml이상이었다.

비교예 1

실시예 1에서의 자연산 상황 버섯 미세분말을 정제수에 20% (w/v) 되도록 첨가하여 85℃에서 48시간 동안 추출하였다. 얻어진 상황 버섯 추출액은 6000 x g에서 15분간 원심분리하여 상등액을 회수하고, 다시 여과지(와트만 페이퍼 #43)를 이용하여 여과하였다. 여과된 액을 수산화나트륨(식용)으로 pH를 6.5 - 7.0으로 맞춘 후, 얻어진 자연산 상황 버섯 열수 추출액은 1.3ℓ이상이었다.

비교예 2

비교예 1에서 얻어진 열수 추출물을 정제수에 3% (w/v) 첨가하여 고압 증기 멸균 (121℃, 15min)한 후 실시예 1과 동일하게 유산균을 넣어 배양하였다. 이렇게 얻어진 상황 버섯 유산균 발효액의 총량은 1.3ℓ이상이었다.

비교예 3

실시예 1에서의 상황 버섯 초미립 분말상 대신에 스킴 밀크(skim milk) 5% (w/v)를 1.5ℓ의 배양 배지에 첨가하였으며, 이외의 배양조건은 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이렇게 얻어진 유산균 발효액의 총량은 1.3ℓ 이상이었다.

제조예

표 1의 제 1상을 75℃로 균일하게 혼합한 후, 75℃로 미리 혼합한 제 2상을 제 1상에 가하여 균일화시킨 다음, 45℃까지 냉각하여 제 3상을 가하고 25℃까지냉각하여 크림을 제조하였다.

실험예

보습 능력 실험

실시예 1, 2, 3, 4, 5와 비교예 1, 2, 3에서 얻어진 시료의 보습 정도를 측정하기 위해 사람의 팔뚝 안쪽 피부를 사용하였으며 1cm²당 1mg의 시료를 도포하여 30분 간격으로 90분까지 피부 수분 함유량 정도를 고주파 임피던스 측정 장치(skicon -200)로 측정하였다. 대조군은 정제수를 사용하였으며, 각 시료당 10번의 반복 실험을 하였다. 결과는 평균값으로 표 2에 나타내었다.

단위 :uΩ
시간(분)	대조군	실 시 예	비 교 예
시간(분)	대조군	1	2	3	4	5	1	2	3
실험전	10.2	10.2	10.3	10.3	10.1	10.3	10.2	10.1	10.1
30분 후	17.1	38.3	37.9	47.4	42.0	42.1	32.3	35.4	30.1
90분 후	12.2	31.2	30.5	38.5	36.4	32.2	23.6	22.0	21.3

또한, 각 시료의 보습 지속력을 확인하기 위해 초기의 마이크로 오옴으로 떨어질 때까지의 시간을 15분 간격으로 측정하였다. 결과는 도 1에 나타내었다.

프리라디칼 소거 작용 효과 측정 실험

0.1mM 1,1-디페닐-2-피크릴히드라질(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 메탄올 용액 1ml에 시료 1ml를 첨가하여 37℃에서 30분간 반응시켰다. 여기서 시료는 실시예 1, 2, 3, 4, 5 와 비교예 1, 2, 3의 10% 에탄올 용액으로 하였으며 반응 후 자외선 분광기로 516nm에서 흡광도의 감소를 측정하였다.

프리라디칼 소거 작용 효과는 다음 식으로 구하였으며, 결과는 표3에 표시하였다.

프리라디칼 소거 작용 효과 (%) = [ 1 - (S-SB) / (C-CB) ] × 100

이 식에서 S는 시료의 흡광도이며, SB는 1,1-디페닐-2-피크릴 히드라질 메탄올 용액이 없는 상태에서 실험을 진행한 후의 흡광도이고, C와 CB는 각각 대조군과 1,1-디페닐-2-피크릴 히드라질 메탄올 용액이 없는 대조군의 흡광도이다.

단위 : %
구 분	실 시 예	비 교 예
구 분	1	2	3	4	5	1	2	3
프리라디칼소 거 율	65.4	60.2	78.0	75.8	69.2	53.4	56.5	32.4

임상 미백 효과 실험

피부에 대한 미백 효과를 확인하기 위해 다음과 같은 방법으로 임상 실험을 하였다.

실험 대상은 나이 20내지 29세의 건강한 여자 20명이었으며, 실험 대상자의 팔뚝 안쪽 부위에 자외선 0.88J/cm²양을 24시간 간격으로 총 3회 조사하였다. 실험 부위를 8부위로 나눈 다음 각각 제조예 1, 2, 3, 4, 5 그리고 비교 제조예 1, 2, 3, 4을 매일 3회 씩(아침 식사 전, 오후, 취침전) 30일간 도포하게 하였다. 도포전과 후의 피부색의 상태는 색차계 (Minolta사, chromameter CR-300)를 이용하여 'L'값 (black/white color index)을 측정하였다.

결과 미백 효과 L(%)은 다음의 계산 식으로 계산하여 평가하였으며, 측정값은 실험대상자의 평균값으로 표 4 에 나타내었다.

미백 효과 L(%)=｜(도포전의 L값 - 도포 후의 L값)/도포전의 L값｜× 100

단위 : %
날짜시료	7	15	30
제 조 예 1	10.82	19.36	26.36
제 조 예 2	9.71	18.31	25.44
제 조 예 3	18.47	28.58	34.27
제 조 예 4	12.34	20.60	32.82
제 조 예 5	10.91	15.42	30.78
비교 제조예 1	6.96	9.05	23.44
비교 제조예 2	7.24	10.19	24.57
비교 제조예 3	2.31	5.62	12.3
비교 제조예 4	0	0.13	0.21

미백 효과의 속도는 미백 효과가 절반 정도 진행 중인 15일 째에 미백 효과 L(%) 와 도포 일수 (15일)의 2차원 그래프상의 기울기를 구하여 측정하였다.

다음의 계산 식으로 계산하여 평가하였으며 결과는 표 5에 나타내었다.

미백 효과 속도 V₁₅= 15일 째의 L(%) 값 / 15 (일)

또한 L(%) 값이 10 이 증가될 때의 날짜(ΔL(10%))도 계산하였다. 이것은 미백 효과가 10% 좋아졌을 때까지의 날짜수로, 미백 효과 속도를 기울기로 하는 2차원 그래프에서 L(%){=Y}를 10으로 보았을 때 날짜수{X}를 구함으로 얻을 수 있다. 결과는 표 5에 나타내었다.

	미백 효과 속도 V₁₅	ΔL(10%)
제 조 예 1	1.29	7.75 일
제 조 예 2	1.22	8.20 일
제 조 예 3	1.91	5.24 일
제 조 예 4	1.37	7.30 일
제 조 예 5	1.03	9.71 일
비교 제조예 1	0.60	16.67 일
비교 제조예 2	0.68	14.71 일
비교 제조예 3	0.37	27.03 일
비교 제조예 4	0.009	-

표 2, 3, 4, 5의 결과로 알 수 있듯이, 상황 버섯을 배지를 이용하여 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilusKCTC-8833P)를 배양하여 얻어지 발효액은, 상황버섯의 열수 추출물(비교예1)이나 일반 배지를 사용한 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilusKCTC-8833P) 배양 발효액(비교예 3) 보다 더 우수한 보습력, 프리라디칼 소거 능력, 미백 효과를 신속하게 나타내었으며, 배지에 다른 당류(스킴 밀크, 웨이, 글루코오스 등)를 첨가하는 경우 그 효과는 더욱 증가함을 확인할 수 있다.

본 발명에 의하면 보습력, 프리라디칼 소거 능력, 미백 효과가 우수산 유산균 발효액과 이를 함유하는 고 기능성 화장료 조성물을 얻을 수 있다.

Claims

전체 배지를 기준으로 상황 버섯 분말을 2-30% (w/v) 함유하는 pH 6.5-7.0의 배지에 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilusKCTC-8833P)를 접종하여, 35-38℃에서 12 - 72시간 동안 배양하여 얻어지는 유산균 발효액.
제 1항에 있어서, 상기 배지가 스킴밀크, 웨이(whey) 및 글루코오스로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 이상의 성분을 1-2% (w/v) 더 함유하는 것을 특징으로 하는 유산균 발효액.
제 1항 또는 제 2항에 따른 유산균 발효액을 0.01 내지 40 % (w/w) 함유하는 화장료 조성물.