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KR102773839B1 - Composition for improving skin condition comprising probiotics extracellular vesicles and preparation method thereof - Google Patents

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KR102773839B1
KR102773839B1 KR1020220109583A KR20220109583A KR102773839B1 KR 102773839 B1 KR102773839 B1 KR 102773839B1 KR 1020220109583 A KR1020220109583 A KR 1020220109583A KR 20220109583 A KR20220109583 A KR 20220109583A KR 102773839 B1 KR102773839 B1 KR 102773839B1
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Abstract

본 발명은 프로바이오틱스로부터 세포외소포 분비효율을 높일 수 있는 배양조건을 제공하며, 고효율로 분리할 수 있는 공정을 제공하여 효능 물질이 고농도로 함유된 소재를 제공할 수 있으며, 또한, 상기에서 제조된 프로바이오틱스 세포외소포를 함유하여 유효성분을 캡슐화한 피부 개선용 조성물을 제공할 수 있다.The present invention provides culture conditions capable of increasing the secretion efficiency of extracellular vesicles from probiotics, and provides a process capable of highly efficiently separating them, thereby providing a material containing a high concentration of an effective substance, and further provides a composition for improving skin by encapsulating an effective ingredient containing the probiotic extracellular vesicles manufactured above.

Description

프로바이오틱스 세포외소포를 함유하는 피부 개선용 조성물 및 이의 제조 방법 {COMPOSITION FOR IMPROVING SKIN CONDITION COMPRISING PROBIOTICS EXTRACELLULAR VESICLES AND PREPARATION METHOD THEREOF}{COMPOSITION FOR IMPROVING SKIN CONDITION COMPRISING PROBIOTICS EXTRACELLULAR VESICLES AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 프로바이오틱스로부터 세포외소포를 고수율로 얻을 수 있는 배양 방법과 분리 방법, 프로바이오틱스 세포외소포를 함유하는 피부 개선용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a culture method and a separation method capable of obtaining extracellular vesicles from probiotics at a high yield, and a composition for improving skin containing probiotic extracellular vesicles.

모든 세포들은 다른 세포 또는 외부 환경과의 정보교환을 위해 다양한 물질들을 분비한다. 세포의 분비물질 중 세포외소포(extracellular vesicles, EV)는 지질 이중층으로 둘러싸인 나노크기(30~150 nm)의 소포체로, 유래, 크기, 생성 과정 등에 따라 엑소좀(Exosome), 미세소포체(Micro vesicles), 세포자멸수포체(Apoptotic bodies) 등으로 구분된다. 외관상 차이가 크지 않고, 세포 외로 분비되는 소포라는 공통점이 있어 현재는 “세포외소포”로 통칭하고 있다. All cells secrete various substances to exchange information with other cells or the external environment. Among the secreted substances of cells, extracellular vesicles (EV) are nano-sized (30–150 nm) vesicles surrounded by a lipid bilayer. Depending on their origin, size, and production process, they are classified into exosomes, microvesicles, and apoptotic bodies. Since they are not very different in appearance and have in common that they are vesicles secreted outside of cells, they are currently collectively called “extracellular vesicles.”

세포외소포 내부에는 단백질, 지질, 핵산(mRNA, miRNA 등), 대사물질 등 생물학적 활성을 가지고 있는 다양한 물질들이 포함되어 있다. 이를 세포외소포 카고(cargo)라 하며, 여기에는 광범위한 신호전달 요소들(signaling factors)이 포함되어 있다. 세포외소포 카고를 통해 다른 세포들과 융합하여 내용물을 전달하거나, 다른 세포의 기능(활성화, 성장, 이동, 분화, 사멸, 괴사 등)을 조절할 수 있다. Extracellular vesicles contain various biologically active substances such as proteins, lipids, nucleic acids (mRNA, miRNA, etc.), and metabolites. These are called extracellular vesicle cargoes, and they contain a wide range of signaling factors. Through extracellular vesicle cargoes, they can fuse with other cells to deliver contents, or regulate the functions of other cells (activation, growth, migration, differentiation, apoptosis, necrosis, etc.).

이러한 특징으로 세포외소포를 진단/치료 등의 목적으로 활용하려는 연구가 이루어지고 있다. 세포외소포와 관련된 연구는 인간을 포함한 포유류 유래 세포외소포에 대한 연구가 주를 이루고 있으며, 최근 세포외소포에 대한 관심이 증가하면서 미생물, 식물, 미세조류 등 다양한 유래의 세포외소포에 대한 연구가 시작되고 있다.Due to these characteristics, research is being conducted to utilize extracellular vesicles for purposes such as diagnosis and treatment. Research related to extracellular vesicles is mainly focused on extracellular vesicles derived from mammals including humans, and as interest in extracellular vesicles has increased recently, research on extracellular vesicles derived from various sources such as microorganisms, plants, and microalgae has begun.

세포외소포는 주로 의약품 분야에 활용되어 왔으나, 기술의 발달로 접근성이 확대되면서 활용범위가 넓어지고 있다. 최근에는 줄기세포유래 세포외소포가 피부의 상처치유 및 재생에 미치는 영향, 피부세포에서 분비되는 세포외소포 역할 등 피부와 세포외소포에 대한 연구가 다방면으로 이루어지고 있다. Extracellular vesicles have been mainly used in the pharmaceutical field, but their scope of application is expanding as accessibility expands with the development of technology. Recently, research on skin and extracellular vesicles is being conducted in various fields, such as the effect of stem cell-derived extracellular vesicles on wound healing and regeneration of skin, and the role of extracellular vesicles secreted from skin cells.

향후 세포외소포는 화장품 분야에서 더욱 주목받는 소재가 될 것으로 예상된다. 세포외소포를 이용한 피부 관련 연구, 또는 화장품 분야로의 적용은 한국에서 가장 활발히 이루어지고 있다. 효능소재로의 세포외소포는 인간줄기세포유래로 가장 많이 연구되고 있으며, 미생물과 식물로 점차 범위를 넓혀가고 있다.In the future, extracellular vesicles are expected to become a material that receives more attention in the cosmetics field. Skin-related research using extracellular vesicles or their application to the cosmetics field is most actively being conducted in Korea. Extracellular vesicles as an effective material are most widely studied in human stem cell origin, and the scope is gradually expanding to microorganisms and plants.

세포외소포에 대한 연구 기술이 급속하게 발전하고 있음에도 불구하고, 제품화로 이어지기 위해서는 많은 기술적 장벽들이 존재한다. 세포 내 작은 생리적 변화가 세포외소포의 구성성분에 영향을 줄 수 있기 때문에 안정적으로 배양하는데 어려움이 있으며, 순도 높은 세포외소포를 대량으로 분리하기 위한 경제적, 시간적 소비가 크다. 상용화된 세포외소포 분리 키트는 연구용에는 적합하나 비용과 용량 부분에서 양산에 적용하기에는 어려움이 있다. 세포외소포의 상업화를 위해서는 배양부터 분리 및 정제, 양산, 가공까지 많은 단계에 걸쳐 효율적인 기술 확보가 필요하다.Although research technology for extracellular vesicles is rapidly developing, there are many technical barriers to commercialization. Since small physiological changes within cells can affect the composition of extracellular vesicles, it is difficult to culture them stably, and it is economically and time-consuming to isolate a large amount of extracellular vesicles with high purity. Commercialized extracellular vesicle isolation kits are suitable for research, but they are difficult to apply to mass production due to cost and capacity. In order to commercialize extracellular vesicles, efficient technology must be secured for many stages from culture to separation and purification, mass production, and processing.

현재까지 세포외소포의 분리 단계에 적용된 기술은 사이즈 배제 크로마토그래피(size exclusion chromatography), 이온교환 크로마토그래피(ion exchange chromatography), 밀도구배원심법(density gradient centrifugation), 초원심분리법(ultracentrifugation), 초미세여과법(ultrafiltration), 면역친화성 분리법(immunoaffinity capture), 미세유체기술 분리법(microfluidics based isolation), 엑소좀 추출 키트(total exosome isolation kit), 폴리머 기반 침전법(polymer based precipitation) 등이 있다. 이들 분리기술은 비용, 시간, 용량, 순도 등에서 각각의 장단점이 존재하며, 세포외소포 기원 세포에 적합한 기술을 선택, 최적화하여 활용할 필요가 있다.The technologies applied to the isolation step of extracellular vesicles to date include size exclusion chromatography, ion exchange chromatography, density gradient centrifugation, ultracentrifugation, ultrafiltration, immunoaffinity capture, microfluidics-based isolation, total exosome isolation kit, and polymer-based precipitation. Each of these isolation technologies has its own advantages and disadvantages in terms of cost, time, capacity, and purity, and it is necessary to select and optimize a technology suitable for the source cell of the extracellular vesicles.

한편, 프로바이오틱스는 인간의 건강에 이로운 작용을 하는 살아있는 미생물을 의미한다. 프로바이오틱스에 대한 연구는 주로 천연물 등의 발효를 위한 재료나 수단으로써 진행되었으나, 최근에는 장내 마이크로바이옴 (microbiome) 조절에 관여하는 등 프로바이오틱스 자체의 역할과 중요성에 대한 인식이 커지고 있다. 인간 마이크로바이옴은 인간의 입, 코, 피부, 장 등 인체 속에 존재하는 100조 개의 미생물과 그에 대한 유전정보를 의미하며, 인간의 건강과 질병의 원인에 관한 정보를 제공하는 중요한 역할을 한다. 이 때문에 의약품, 기능성 식품. 화장품 분야 등 마이크로바이옴에 관한 연구가 증가하고 있다.Meanwhile, probiotics refer to living microorganisms that have a beneficial effect on human health. Research on probiotics has mainly been conducted as materials or means for fermentation of natural products, but recently, awareness of the role and importance of probiotics themselves, such as their involvement in regulating the intestinal microbiome, has been increasing. The human microbiome refers to 100 trillion microorganisms and their genetic information existing in the human body, including the mouth, nose, skin, and intestines, and plays an important role in providing information on the causes of human health and diseases. For this reason, research on the microbiome is increasing in the fields of pharmaceuticals, functional foods, and cosmetics.

미생물을 활용한 화장품 소재는 배양액, 용해물, 발효물의 형태로 피부 흡수도가 낮아 실제 피부에 미치는 효과가 낮으며, 배양액에 포함된 배지성분과 미생물이 생산하는 대사물질(독소 등) 등의 불순물로 인해 효능성분을 고농도로 제조하기 어렵다는 단점이 있다. 또한 화장품 특성 상 시각, 후각, 촉각 등의 관능적 요소는 소비자의 선택에 상당한 영향을 미친다. Cosmetic materials using microorganisms have low skin absorption in the form of culture solutions, dissolved substances, and fermented products, so they have low effects on the actual skin. In addition, there is a disadvantage in that it is difficult to manufacture high concentrations of effective ingredients due to impurities such as culture media components and metabolites (toxins, etc.) produced by microorganisms in the culture solution. In addition, due to the nature of cosmetics, sensory factors such as sight, smell, and touch have a significant impact on consumer choice.

미생물 배양액은 특유의 향취로 인해 관능적 요소에 악영향을 줄 수 있어 화장품 원료 적용에 제한이 되고 있다. 작은 입자 크기를 갖는 세포외소포 특성을 이용해 여과 과정에서 불순물을 제거하면 유효성분은 높이면서도 피부 흡수율을 높여 피부세포에 실제 미치는 영향을 극대화할 수 있다. Microbial cultures have a unique odor that can adversely affect sensory factors, which limits their application as cosmetic raw materials. By using the characteristics of extracellular vesicles with small particle sizes to remove impurities during the filtration process, the effective ingredients can be increased while the skin absorption rate can be increased, maximizing the actual effect on skin cells.

이에 본 발명에서는 프로바이오틱스로부터 세포외소포 분비효율을 높일 수 있는 배양조건을 찾고, 고효율로 분리할 수 있는 공정을 개발하여 효능 물질이 고농도로 함유된 소재를 개발하고자 한다.Accordingly, the present invention seeks to develop a material containing a high concentration of an effective substance by finding culture conditions that can increase the secretion efficiency of extracellular vesicles from probiotics and developing a process that can separate them with high efficiency.

한국 특허등록번호 제10-2253418호Korean Patent Registration No. 10-2253418 한국 특허공개번호 제10-2019-0002079호Korean Patent Publication No. 10-2019-0002079 한국 특허공개번호 제10-2022-0033010호Korean Patent Publication No. 10-2022-0033010

본 발명은 프로바이오틱스로부터 세포외소포 분비효율을 높일 수 있는 배양조건을 찾고, 고효율로 분리할 수 있는 공정을 개발하여 효능 물질이 고농도로 함유된 소재를 개발하고자 한다. The present invention seeks to develop a material containing a high concentration of an effective substance by finding culture conditions that can increase the secretion efficiency of extracellular vesicles from probiotics and developing a process that can separate them with high efficiency.

또한, 본 발명은 상기에서 제조된 프로바이오틱스 세포외소포를 함유하여 유효성분을 캡슐화한 피부 개선용 조성물을 제공하고자 한다.In addition, the present invention aims to provide a composition for improving skin, which encapsulates an effective ingredient by containing the probiotic extracellular vesicles manufactured as described above.

본 발명에 따른 피부 개선용 조성물은 사카로미세스 세레비지에 및 락토바실러스 프란타룸 중 하나 이상으로부터 유래된 프로바이오틱스 세포외소포를 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the skin improvement composition according to the present invention contain probiotic extracellular vesicles derived from at least one of Saccharomyces cerevisiae and Lactobacillus plantarum.

본 발명에 따른 피부 개선용 조성물은 사카로미세스 세레비지에 및 락토바실러스 프란타룸으로부터 유래된 프로바이오틱스 세포외소포를 함유하는 것이 보다 바람직하다.It is more preferable that the skin improvement composition according to the present invention contains probiotic extracellular vesicles derived from Saccharomyces cerevisiae and Lactobacillus plantarum.

본 발명에 따른 피부 개선용 조성물은 콜라겐 합성 증가, 콜라겐 분해효소 억제 및 마이크로바이옴을 조절하는 것이 바람직하다.It is preferable that the skin improvement composition according to the present invention increases collagen synthesis, inhibits collagen decomposition enzymes, and regulates the microbiome.

상기 프로바이오틱스 세포외소포의 크기는 30~150 nm인 것이 바람직하다.The size of the above probiotic extracellular vesicles is preferably 30 to 150 nm.

본 발명의 다른 구체예로서, 본 발명에 따른 프로바이오틱스 세포외소포를 제조하는 방법은 사카로미세스 세레비지에 또는 락토바실러스 프란타룸을 YM Broth Basal medium 또는 MRS Broth Basal medium에 트레할로스(TR: Trehalose), 아스코르브산(AS), 시트르산(CI) 및 말산(MA)을 포함하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.As another specific embodiment of the present invention, a method for producing a probiotic extracellular vesicle according to the present invention preferably includes a step of culturing Saccharomyces cerevisiae or Lactobacillus plantarum in a medium containing trehalose (TR), ascorbic acid (AS), citric acid (CI), and malic acid (MA) in YM Broth Basal medium or MRS Broth Basal medium.

본 발명에 따른 프로바이오틱스 세포외소포를 제조하는 방법은, 상기 배지에서 배양하는 단계에서 제조된 배양액을 원심분리하고, 상층액을 0.22 ㎛ PES로 여과하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.The method for producing probiotic extracellular vesicles according to the present invention preferably further includes a step of centrifuging the culture solution produced in the step of culturing in the medium and filtering the supernatant with 0.22 μm PES.

본 발명에 따른 프로바이오틱스 세포외소포를 제조하는 방법은, 30 kDa ~ 0.22 ㎛의 막 여과장치에서 여과하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.The method for producing probiotic extracellular vesicles according to the present invention preferably further includes a step of filtering through a membrane filter of 30 kDa to 0.22 ㎛.

상기 피부 개선용 조성물이 부틸렌글리콜, 헥산디올, 에틸헥실글리세린 및 페녹시에탄올로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the above skin improvement composition additionally contains at least one additive selected from butylene glycol, hexanediol, ethylhexylglycerin, and phenoxyethanol.

상기 피부 개선용 조성물이 화장수, 영양크림, 맛사지크림, 에센스, 팩, 젤, 로션, 연고, 패치 및 분무제로 이루어지는 군으로부턴 선택되는 제형인 것이 바람직하다.It is preferable that the above skin improvement composition be in a formulation selected from the group consisting of toner, nourishing cream, massage cream, essence, pack, gel, lotion, ointment, patch, and spray.

본 발명의 다른 구체예로서, 유효성분을 피부 또는 세포 또는 세포외소포 내로 전달하기 위한 전달체로서 상기 프로바이오틱스 세포외소포를 이용하는 것이 바람직하다.As another specific embodiment of the present invention, it is preferable to use the probiotic extracellular vesicles as a carrier for delivering the active ingredient into the skin or cells or extracellular vesicles.

본 발명의 다른 구체예로서, 상기 세포외소포 전달체를 이용하여, 유효성분을 미생물 배양시 세포외소포 내로 투입하여 자연적으로 유효성분을 캡슐화하거나, 유효성분을 미생물 배양시 세포외소포 내로 투입한 후 초음파 처리를 통해 인위적으로 세포외소포 내에서 캡슐화하는 방법이 바람직하다.As another specific example of the present invention, a method is preferable in which the effective ingredient is naturally encapsulated in an extracellular vesicle by using the extracellular vesicle delivery vehicle during microbial culture, or the effective ingredient is artificially encapsulated in an extracellular vesicle by sonication after being introduced into an extracellular vesicle during microbial culture.

본 발명의 프로바이오틱스 세포외소포를 포함하는 피부 개선용 조성물을 이용하여, 치료용을 제외한 포유동물 피부의 상태를 개선하는 미용방법에 사용될 수 있다.The composition for improving skin, including the probiotic extracellular vesicles of the present invention, can be used in a cosmetic method for improving the condition of mammalian skin, excluding therapeutic purposes.

상기 미용방법은, (a) 상기 피부 개선용 조성물을 포유동물의 피부에 직접 도포하는 것, (b) 상기 피부 개선용 조성물이 도포되거나 침적된 패취, 마스크팩 또는 마스크시트를 포유동물의 피부에 접촉 또는 부착하는 것, 또는 상기 (a) 및 (b)를 순차적으로 진행하는 것이 바람직하다.The above cosmetic method preferably comprises: (a) directly applying the skin-improving composition to the skin of a mammal, (b) contacting or attaching a patch, mask pack or mask sheet on which the skin-improving composition has been applied or deposited, to the skin of a mammal, or sequentially performing (a) and (b).

또한, (c) 상기 (b) 단계 이후에 상기 패취, 마스크팩 또는 마스크시트를 상기 포유동물의 피부로부터 제거하고, 상기 피부 개선용 조성물을 포유동물의 피부에 도포하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a step of (c) removing the patch, mask pack or mask sheet from the skin of the mammal after step (b) and applying the skin improvement composition to the skin of the mammal.

본 발명은 프로바이오틱스로부터 세포외소포 분비효율을 높일 수 있는 배양조건을 제공하며, 고효율로 분리할 수 있는 공정을 제공하여 효능 물질이 고농도로 함유된 소재를 제공할 수 있으며, 또한, 상기에서 제조된 프로바이오틱스 세포외소포를 함유하여 유효성분을 캡슐화한 피부 개선용 조성물을 제공할 수 있다.The present invention provides culture conditions capable of increasing the secretion efficiency of extracellular vesicles from probiotics, and provides a process capable of highly efficiently separating them, thereby providing a material containing a high concentration of an effective substance, and further provides a composition for improving skin by encapsulating an effective ingredient containing the probiotic extracellular vesicles manufactured above.

도 1은 실시예 1-1 및 실시예 1-2의 2DE 분석 결과를 도시한 것이다.
도 2는 실시예 1-2의 콜라겐 생합성 평가 결과를 도시한 것이다.
도 3은 실시예 1-1의 콜라겐 분해효소 저해능 평가 결과를 도시한 것이다.
도 4는 실시예 1-2의 콜라겐 분해효소 저해능 평가 결과를 도시한 것이다.
도 5는 실시예 2-3 내지 실시예 2-6의 콜라겐 분해효소 저해능 평가 결과를 도시한 것이다.
도 6은는 실시예 2-3의 피부장벽 개선율 평가 결과를 도시한 것이다.
도 7은 실시예2-6의 피부장벽 개선율 평가 결과를 도시한 것이다.
Figure 1 illustrates the 2DE analysis results of Examples 1-1 and 1-2.
Figure 2 illustrates the results of collagen biosynthesis evaluation of Example 1-2.
Figure 3 illustrates the results of the evaluation of collagen decomposition enzyme inhibition ability of Example 1-1.
Figure 4 illustrates the results of the evaluation of collagen decomposition enzyme inhibition ability of Example 1-2.
Figure 5 illustrates the results of evaluating the collagen decomposition enzyme inhibition ability of Examples 2-3 to 2-6.
Figure 6 illustrates the results of evaluating the skin barrier improvement rate of Example 2-3.
Figure 7 illustrates the results of the skin barrier improvement rate evaluation of Example 2-6.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시형태를 들어 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can easily practice it. Embodiments of the present invention are provided so that those with average knowledge in the art can more completely explain the present invention. Therefore, embodiments of the present invention can be modified in various different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미한다.Throughout the specification of the present invention, when a part is said to “include” a certain component, this means that it further includes other components, rather than excluding other components, unless specifically stated otherwise.

본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 단계가 다른 단계와 “상에” 또는 “전에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 단계가 다른 단계와 직접적 시계열적인 관계에 있는 경우뿐만 아니라, 각 단계 후의 혼합하는 단계와 같이 두 단계의 순서에 시계열적 순서가 바뀔 수 있는 간접적 시계열적 관계에 있는 경우와 동일한 권리를 포함할 수 있다.Throughout the specification of the present invention, when a step is said to be located “on” or “before” another step, this may include the same rights as when a step has a direct time-series relationship with the other step, as well as when the two steps have an indirect time-series relationship where the time-series order may be changed, such as a mixing step after each step.

본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용 오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.The terms “about,” “substantially,” etc., used throughout the specification of the present invention are used in a meaning close to or at the numerical value when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are presented, and are used to prevent unscrupulous infringers from unfairly using the disclosure contents in which exact or absolute values are mentioned to help understanding of the present invention. The terms “~ (doing) step” or “~ step” used throughout the specification of the present invention do not mean “~ step for.”

본 발명은 사카로미세스 세레비지에 및 락토바실러스 프란타룸 중 하나 이상으로부터 유래된 프로바이오틱스 세포외소포를 함유하는 피부 개선용 조성물을 제공한다.The present invention provides a composition for improving skin containing probiotic extracellular vesicles derived from at least one of Saccharomyces cerevisiae and Lactobacillus plantarum.

보다 바람직하게는, 본 발명은 사카로미세스 세레비지에 및 락토바실러스 프란타룸으로부터 유래된 프로바이오틱스 세포외소포를 함유하는 피부 개선용 조성물을 제공한다.More preferably, the present invention provides a skin improvement composition containing probiotic extracellular vesicles derived from Saccharomyces cerevisiae and Lactobacillus plantarum.

본 발명에 따른 피부 개선용 조성물은 이하 실시예 및 실험예에서 확인하였듯이 콜라겐 합성 증가, 콜라겐 분해효소 억제 및 마이크로바이옴을 조절하는 것이 바람직하다.As confirmed in the following examples and experimental examples, the composition for improving skin according to the present invention is preferably effective in increasing collagen synthesis, inhibiting collagen decomposition enzymes, and regulating the microbiome.

본 발명의 다른 구체예로서, 본 발명에 따른 프로바이오틱스 세포외소포를 제조하는 방법은 사카로미세스 세레비지에 또는 락토바실러스 프란타룸을, YM Broth Basal medium 또는 MRS Broth Basal medium에 트레할로스(TR: Trehalose), 아스코르브산(AS), 시트르산(CI) 및 말산(MA)을 포함하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.As another specific embodiment of the present invention, a method for producing a probiotic extracellular vesicle according to the present invention preferably includes a step of culturing Saccharomyces cerevisiae or Lactobacillus plantarum in a medium containing trehalose (TR), ascorbic acid (AS), citric acid (CI), and malic acid (MA) in YM Broth Basal medium or MRS Broth Basal medium.

세포외소포의 제조 방법으로써는 초원심분리 방법이 주로 이루어지고 있으나, 양산을 고려하였을 때 아래 분리 방법이 바람직하다.Ultracentrifugation is mainly used as a method for producing extracellular vesicles, but when considering mass production, the separation method below is preferable.

본 발명에 따른 프로바이오틱스 세포외소포를 제조하는 방법은, 상기 배지에서 배양하는 단계에서 제조된 배양액을 원심분리하고, 상층액을 0.22 ㎛ PES로 여과하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.The method for producing probiotic extracellular vesicles according to the present invention preferably further includes a step of centrifuging the culture solution produced in the step of culturing in the medium and filtering the supernatant with 0.22 μm PES.

본 발명에 따른 프로바이오틱스 세포외소포를 제조하는 방법은, 30 kDa ~ 0.22 ㎛의 막 여과장치에서 여과하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.The method for producing probiotic extracellular vesicles according to the present invention preferably further includes a step of filtering through a membrane filter of 30 kDa to 0.22 ㎛.

본 발명에서 분리한 세포외소포는 30~150 nm에 해당하는 것으로, 프로바이옥틱스 유래 세포외소포는 천연유래 나노구조체라 볼 수 있다. 프로바이오틱스 유래 세포외소포는 그 자체로 피부 주름 예방 및 개선 효과가 있으므로 제품으로 활용 가능하다.The extracellular vesicles separated in the present invention are 30 to 150 nm in size, and probiotic-derived extracellular vesicles can be considered natural nanostructures. Probiotic-derived extracellular vesicles themselves have the effect of preventing and improving skin wrinkles, so they can be utilized as products.

또한, 나노크기의 구조체는 주름을 제거하거나 노화를 방지하는 기능을 하는 생리활성물질과 쉽게 결합하는 특징이 있다. 이러한 나노구조체를 전달체 역할로써 화장품에 응용하여 나노화장품이 개발되고 있으며, 크기가 피부 세포의 간격보다 훨씬 작기 때문에 피부에 쉽게 흡수된다. 즉, 나노 구조체는 화장품의 유효성분을 피부내로 또는 세포내로 또는 세포외소포 내로 쉽게 전달하는 전달체 역할을 할 수 있다.In addition, nano-sized structures have the characteristic of easily combining with bioactive substances that function to remove wrinkles or prevent aging. Nanocosmetics are being developed by applying these nano-structures as carriers to cosmetics, and since their size is much smaller than the gap between skin cells, they are easily absorbed into the skin. In other words, nano-structures can act as carriers that easily deliver the effective ingredients of cosmetics into the skin, into cells, or into extracellular vesicles.

이러한 나노 구조체를 전달체로서 이용하여, 상기 유효성분을 미생물 유래 세포외소포에 넣으면, 더 많은 제품으로 파생 가능할 것이다. 예를 들어, 미생물 배양시 프로바이오틱스 세포외소포 전달체를 통해 유효성분을 첨가하여 자연적으로 유효성분을 캡슐화하는 방법이나, 초음파 처리를 통해 순간적으로 세포외소포의 구조적 변화를 유도하여 인위적으로 유효성분을 캡슐화하는 방법을 사용할 수 있다.By using these nanostructures as carriers and putting the active ingredient into microbial-derived extracellular vesicles, more products can be derived. For example, a method of naturally encapsulating the active ingredient by adding the active ingredient through a probiotic extracellular vesicle carrier during microbial culture, or a method of artificially encapsulating the active ingredient by inducing a structural change in the extracellular vesicle instantaneously through ultrasonic treatment can be used.

상기 피부 개선용 조성물은 부틸렌글리콜, 헥산디올, 에틸헥실글리세린 및 페녹시에탄올로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 후속하는 제형의 형성을 위해 필요하며, 이에 제한되는 것이 아니다.The above skin improvement composition may further include one or more additives selected from butylene glycol, hexanediol, ethylhexylglycerin, and phenoxyethanol. The additives are necessary for the formation of a subsequent formulation, but are not limited thereto.

상기 피부 개선용 조성물은 유연화장수, 영양화장수, 영양크림, 맛사지크림, 에센스, 팩, 젤, 로션, 연고, 패치 및 분무제로 이루어지는 군으로부턴 선택되는 제형일 수 있으나, 이에 제한되는 것이 아니다.The above skin improvement composition may be in a formulation selected from the group consisting of, but not limited to, a softening toner, a nourishing toner, a nourishing cream, a massage cream, an essence, a pack, a gel, a lotion, an ointment, a patch, and a spray.

또한, 본 발명의 프로바이오틱스 세포외소포를 포함하는 피부 개선용 조성물을 이용하여, 치료용을 제외한 포유동물 피부의 상태를 개선하는 미용방법에 사용될 수 있다.In addition, the composition for improving skin, including the probiotic extracellular vesicles of the present invention, can be used in a cosmetic method for improving the condition of mammalian skin, excluding therapeutic purposes.

상기 미용방법은, (a) 상기 피부 개선용 조성물을 포유동물의 피부에 직접 도포하는 것, (b) 상기 피부 개선용 조성물이 도포되거나 침적된 패취, 마스크팩 또는 마스크시트를 포유동물의 피부에 접촉 또는 부착하는 것, 또는 상기 (a) 및 (b)를 순차적으로 진행하는 것이 바람직하다.The above cosmetic method preferably comprises: (a) directly applying the skin-improving composition to the skin of a mammal, (b) contacting or attaching a patch, mask pack or mask sheet on which the skin-improving composition has been applied or deposited, to the skin of a mammal, or sequentially performing (a) and (b).

또한, (c) 상기 (b) 단계 이후에 상기 패취, 마스크팩 또는 마스크시트를 상기 포유동물의 피부로부터 제거하고, 상기 피부 개선용 조성물을 포유동물의 피부에 도포하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a step of (c) removing the patch, mask pack or mask sheet from the skin of the mammal after step (b) and applying the skin improvement composition to the skin of the mammal.

이하, 본 발명의 내용에 대해 하기 실시예 또는 실험예를 통해 예시적으로 보다 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the contents of the present invention will be explained in more detail through the following examples or experimental examples.

실시예 1. 세포외소포 제조Example 1. Preparation of extracellular vesicles

실시예 1-1. 효모 세포외소포 Example 1-1. Yeast extracellular vesicles

YM Broth Basal medium에 트레할로스(TR: Trehalose), 아스코르브산(AS), 시트르산(CI) 또는 말산(MA)을 0~0.1% 첨가하여 배지를 제조하고, 사카로미세스세레비지에 효모 균주를 접종하여 배양하였다. 배양액을 4 ℃에서 4000 rpm으로 20분 동안 원심분리하고, 상층액을 0.22 ㎛ PES로 여과하였다. Total exosome isolation reagent을 반응시킨 뒤, 4 ℃에서 10,000 rpm으로 1시간 동안 원심분리하고, 상층액을 제거하여 세포외소포를 회수하여 나노입자추적분석기(NS300)를 이용해 세포외소포의 입자분포와 농도를 분석하였다. 상기 분석 결과를 아래 표 1에 개시하였다.A medium was prepared by adding 0 to 0.1% trehalose (TR), ascorbic acid (AS), citric acid (CI), or malic acid (MA) to YM Broth Basal medium, and the yeast strain was inoculated and cultured. The culture solution was centrifuged at 4,000 rpm at 4 °C for 20 minutes, and the supernatant was filtered through 0.22 μm PES. After reacting the total exosome isolation reagent, centrifugation was performed at 10,000 rpm at 4 °C for 1 hour, and the supernatant was removed to recover the extracellular vesicles. The particle distribution and concentration of the extracellular vesicles were analyzed using a nanoparticle tracking analyzer (NS300). The results of the analysis are disclosed in Table 1 below.

비교예/실시예Comparative Example/Example 배지조성(%)Badge composition (%) 현탁
조건
suspension
condition
세포외소포 농도
(Particles/ml)
Extracellular vesicle concentration
(Particles/ml)
YMYM TRTR ASAS CICI MAMA RPMRPM 비교예1-1-1Comparative Example 1-1-1 100100 -- -- -- -- 00 1.75e+101.75e+10 비교예1-1-2Comparative Example 1-1-2 100100 -- -- -- -- 100100 2.08e+102.08e+10 비교예1-1-3Comparative Example 1-1-3 100100 -- -- -- -- 200200 1.37e+111.37e+11 비교예1-1-4Comparative Example 1-1-4 99.999.9 0.10.1 -- -- 200200 1.28e+111.28e+11 비교예1-1-5Comparative Example 1-1-5 99.9599.95 -- 0.050.05 -- 200200 6.6e+106.6e+10 비교예1-1-6Comparative Example 1-1-6 99.9599.95 -- -- 0.050.05 200200 8.28e+108.28e+10 실시예1-1Example 1-1 99.9599.95 -- -- -- 0.050.05 200200 6.44e+106.44e+10

실시예 1-2. 유산균 세포외소포Example 1-2. Lactic acid bacteria extracellular vesicles

MRS Broth Basal medium에 트레할로스(TR: Trehalose), 아스코르브산(AS), 시트르산(CI) 또는 말산(MA)을 0~0.1% 첨가하여 배지를 제조하고, 락토바실러스 플란타룸 유산균 균주를 접종하여 배양하였다. 배양액을 4 ℃에서 4000 rpm으로 20분 동안 원심분리하고, 상층액을 0.22 ㎛ PES로 여과하였다. Total exosome isolation reagent을 반응시킨 뒤, 4 ℃에서 10,000 rpm으로 1시간 동안 원심분리하고, 상층액을 제거하여 세포외소포를 회수하여 나노입자추적분석기(NS300)를 이용해 세포외소포의 입자분포와 농도를 분석하였다. 상기 분석 결과를 아래 표 2에 개시하였다.A medium was prepared by adding 0 to 0.1% trehalose (TR), ascorbic acid (AS), citric acid (CI), or malic acid (MA) to MRS Broth Basal medium, and the Lactobacillus plantarum lactic acid bacteria strain was inoculated and cultured. The culture solution was centrifuged at 4,000 rpm at 4 °C for 20 minutes, and the supernatant was filtered through 0.22 μm PES. After reacting the total exosome isolation reagent, centrifugation was performed at 10,000 rpm at 4 °C for 1 hour, and the supernatant was removed to recover the extracellular vesicles. The particle distribution and concentration of the extracellular vesicles were analyzed using a nanoparticle tracking analyzer (NS300). The results of the analysis are disclosed in Table 2 below.

비교예/실시예Comparative Example/Example 배지조성(%)Badge composition (%) 현탁
조건
suspension
condition
세포외소포 농도
(Particles/ml)
Extracellular vesicle concentration
(Particles/ml)
MRSMRS TRTR ASAS CICI MAMA RPMRPM 비교예1-2-1Comparative Example 1-2-1 100100 -- -- -- -- 00 2.45e+102.45e+10 비교예1-2-2Comparative Example 1-2-2 100100 -- -- -- -- 100100 4.36e+104.36e+10 비교예1-2-3Comparative Example 1-2-3 100100 -- -- -- -- 200200 2.52e+102.52e+10 비교예1-2-4Comparative Example 1-2-4 99.999.9 0.10.1 -- -- 200200 3.48e+103.48e+10 비교예1-2-5Comparative Example 1-2-5 99.9599.95 -- 0.050.05 -- 100100 1.05e+101.05e+10 비교예1-2-6Comparative Example 1-2-6 99.9599.95 -- -- 0.050.05 200200 3.31e+103.31e+10 실시예1-2Example 1-2 99.9599.95 -- -- -- 0.050.05 200200 3.43e+103.43e+10

실험예 1. 세포외소포 효능물질 분석Experimental Example 1. Analysis of extracellular vesicle efficacy substances

실시예 1-1 및 실시예 1-2에서 제조된 세포외소포에 RIPA Buffer을 처리하여 30분간 저온 반응하였다. 4 ℃에서 12,000 rpm으로 30분 동안 원심분리 후, 상층액을 취하여 2DE/MS을 이용해 효능물질을 분석하였다. 상기 분석 결과를 도 1 및 아래 표 3에 개시하였다.The extracellular vesicles prepared in Examples 1-1 and 1-2 were treated with RIPA Buffer and reacted at low temperature for 30 minutes. After centrifugation at 4°C and 12,000 rpm for 30 minutes, the supernatant was collected and the effective substance was analyzed using 2DE/MS. The results of the analysis are disclosed in Fig. 1 and Table 3 below.

실시예Example 효능물질 (Protein hits)Effective substances (Protein hits) 실시예 1-1Example 1-1 gi|296178361gi|296178361 gi|226790gi|226790 gi|171332gi|171332 실시예 1-2Example 1-2 gi|2073333746gi|2073333746 gi|2172108857gi|2172108857

실험예 2. 콜라겐 합성능 평가Experimental Example 2. Evaluation of collagen synthesis ability

피부노화가 진행됨에 따라 콜라겐과 엘라스틴 발현을 담당하는 섬유아세포의 기능이 감소한다. 그 결과 주름이 발생하고 탄력이 떨어지며, 피부장벽의 기능이 떨어지게 된다. 본 발명의 조성물이 피부노화개선 및 장벽개선에 미치는 영향을 확인하기 위해 섬유아세포에서 시료 처리에 의한 콜라겐 합성능을 평가하였다. As skin aging progresses, the function of fibroblasts responsible for collagen and elastin expression decreases. As a result, wrinkles occur, elasticity decreases, and the function of the skin barrier deteriorates. In order to confirm the effect of the composition of the present invention on improving skin aging and barrier, the collagen synthesis ability by sample treatment in fibroblasts was evaluated.

인간유래 섬유아세포 (Human Dermal Fibroblast)를 24 well plate에 6 x 104 cells/ml의 농도로 접종하고, 24시간 동안 배양한 뒤, 시료를 처리하여 24시간 동안 추가로 배양하였다. 배지를 회수하고 ELISA(Enzyme-linked immuosorbent assay) 방법을 이용해 세포외로 분비된 PIP(Procollagen Type I C-terminal Peptide)을 확인하여 콜라겐 합성율을 계산하였다. Human dermal fibroblasts were seeded in a 24-well plate at a concentration of 6 x 10 4 cells/ml and cultured for 24 hours. The samples were treated and cultured for an additional 24 hours. The medium was collected and the procollagen type I C-terminal peptide (PIP) secreted into the extracellular space was confirmed using the ELISA (Enzyme-linked immuosorbent assay) method to calculate the collagen synthesis rate.

도 2에 도시된 바와 같이 실시예 1-2에서 제조된 세포외소포가 섬유아세포에서 콜라겐 합성 증가에 유효한 것으로 확인하였다.As shown in Fig. 2, it was confirmed that the extracellular vesicles prepared in Example 1-2 were effective in increasing collagen synthesis in fibroblasts.

실험예 3. 콜라겐 분해효소 저해능 평가Experimental Example 3. Evaluation of collagen decomposition enzyme inhibition ability

피부노화가 진행됨에 따라 섬유아세포에서 콜라겐분해효소의 분비가 증가하여 콜라겐이 분해되고, 주름발생, 탄력감소, 피부장벽기능 약화에 영향을 주게 된다. 본 발명의 조성물이 피부노화개선 및 장벽개선에 미치는 영향을 확인하기 위해 섬유아세포에서 시료 처리에 의한 콜라겐 분해효소 저해능을 평가하였다.As skin aging progresses, the secretion of collagenase increases in fibroblasts, which decomposes collagen and affects the occurrence of wrinkles, loss of elasticity, and weakening of the skin barrier function. In order to confirm the effect of the composition of the present invention on improving skin aging and barrier, the collagenase inhibition ability by sample treatment in fibroblasts was evaluated.

인간유래 섬유아세포(Human Dermal Fibroblast)를 24 well plate에 6 x 104 cells/ml의 농도로 접종하고, 24시간 동안 배양한 뒤, 시료를 처리하여 24시간 동안 추가로 배양하였다. 배지를 회수하여 세포외로 분비된 MMP-1(Matrix metalloproteinase-1)을 ELISA(Enzyme-linked immuosorbent assay)로 확인하여 콜라겐분해효소 저해율을 계산하였다.Human dermal fibroblasts were seeded in a 24-well plate at a concentration of 6 x 10 4 cells/ml and cultured for 24 hours. The samples were treated and cultured for an additional 24 hours. The medium was recovered, and the extracellular Matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) was confirmed by ELISA (Enzyme-linked immuosorbent assay), and the collagenase inhibition rate was calculated.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 실시예 1-1과 실시예 1-2는 섬유아세포에서 콜라겐 분해효소의 분비를 줄이는데 유효한 것으로 확인하였다.As shown in FIGS. 3 and 4, Examples 1-1 and 1-2 were confirmed to be effective in reducing the secretion of collagen-decomposing enzymes in fibroblasts.

실험예 4. 마이크로바이옴 조절능 평가Experimental Example 4. Evaluation of Microbiome Regulation Ability

피부 유익균(Lactobacillus plantarum) 및 피부유해균(Staphylococcus aureus) 균주를 배양하여 시료를 처리하기 전과 후에 각 미생물의 생장 변화를 확인하였다. 대조군 대비 유익균을 증가시키거나, 유해균을 감소시키면 마이크로바이옴 조절 효능이 있는 것으로 판단하였다.We cultured strains of beneficial skin bacteria (Lactobacillus plantarum) and harmful skin bacteria (Staphylococcus aureus) and examined the growth changes of each microorganism before and after treating the sample. It was determined that the microbiome regulation effect was present when beneficial bacteria increased or harmful bacteria decreased compared to the control group.

아래 표 4 및 표 5에 개시한 바와 같이, 실시예 1-1과 실시예 1-2는 피부 유익균을 증가시키고 피부유해균을 감소시켜 마이크로바이옴 조절에 유효한 것으로 확인하였다.As disclosed in Tables 4 and 5 below, Examples 1-1 and 1-2 were confirmed to be effective in regulating the microbiome by increasing beneficial skin bacteria and reducing harmful skin bacteria.

비교예/실시예Comparative Example/Example 농도density Lactobacillus plantarum 생장 변화
(% of Control)
Lactobacillus plantarum growth changes
(% of Control)
8시간8 hours 24시간24 hours 무처리Unprocessed -- 100.00100.00 100.00100.00 실시예1-1Example 1-1 0.2%0.2% 97.4397.43 86.0486.04 0.5%0.5% 82.1682.16 110.17110.17 실시예1-2Example 1-2 0.2%0.2% 108.92108.92 90.1490.14 0.5%0.5% 106.06106.06 117.60117.60

비교예/실시예Comparative Example/Example 농도density Staphylococcus aureus 생장 변화
(% of Control)
Staphylococcus aureus Growth changes
(% of Control)
8시간8 hours 24시간24 hours 48시간48 hours 무처리Unprocessed -- 100.00100.00 100.00100.00 100.00100.00 실시예1-1Example 1-1 0.2%0.2% 99.5199.51 102.35102.35 75.2675.26 0.5%0.5% 101.11101.11 140.39140.39 95.6695.66 실시예1-2Example 1-2 0.2%0.2% 107.76107.76 140.78140.78 78.0678.06 0.5%0.5% 115.64115.64 77.6577.65 72.4572.45

실시예 2. 세포외소포 분리 조건 확립Example 2. Establishment of conditions for isolating extracellular vesicles

MRS Broth Basal medium에 말산 0.1%를 첨가하여 배지를 제조하고, 락토바실러스 플란타룸 유산균 균주를 접종하여 배양하였다. 배양액을 4 ℃에서 4000 rpm으로 20분 동안 원심분리하고, 상층액을 0.22 ㎛ PES로 여과하였다. A medium was prepared by adding 0.1% malic acid to MRS Broth Basal medium, inoculating the Lactobacillus plantarum lactic acid bacteria strain, and culturing it. The culture solution was centrifuged at 4000 rpm at 4°C for 20 minutes, and the supernatant was filtered through 0.22 μm PES.

배양 여과액을 Total exosome isolation reagent을 반응시킨 뒤, 4 ℃에서 10,000 rpm으로 1시간 동안 원심분리하고, 상층액을 제거하여 세포외소포를 회수하여 비교예 2-1을 제조하고, 배양 여과액을 100 kDa, 30 kDa, 5kDa 및 2kDa의 막 여과장치에 각각 또는 단계별로 주입한 후, 여과하여 세포외소포를 회수하여 비교예 2-2 ~ 2-6과 실시예 2-1 ~ 2-2을 제조하였다.After reacting the culture filtrate with the Total exosome isolation reagent, centrifugation was performed at 4°C, 10,000 rpm for 1 hour, and the supernatant was removed to recover extracellular vesicles, thereby producing Comparative Example 2-1. The culture filtrate was individually or stepwise injected into membrane filtration devices of 100 kDa, 30 kDa, 5 kDa, and 2 kDa, and then filtered to recover extracellular vesicles, thereby producing Comparative Examples 2-2 to 2-6 and Examples 2-1 to 2-2.

나노입자추적분석기(NS300)를 이용해 세포외소포의 입자분포와 농도를 분석하여 비교예 2-1에 대한 세포외소포 회수율(%)을 계산하였다. 상기 결과를 아래 표 6에 개시하였다.The particle distribution and concentration of extracellular vesicles were analyzed using a nanoparticle tracking analyzer (NS300) to calculate the extracellular vesicle recovery rate (%) for Comparative Example 2-1. The results are disclosed in Table 6 below.

비교예/실시예Comparative Example/Example 균주Strain 여과장치 조건Filter Conditions 세포외소포
회수율(%)
Extracellular vesicles
Recovery rate (%)
비교예 2-1Comparative Example 2-1 락토바실러스Lactobacillus -- 100.0100.0 비교예 2-2Comparative Example 2-2 락토바실러스Lactobacillus < 0.22 ㎛< 0.22 ㎛ 109.8109.8 실시예 2-1Example 2-1 락토바실러스Lactobacillus 100 kDa < < 0.22 ㎛100 kDa < < 0.22 μm 168.8168.8 비교예 2-3Comparative Example 2-3 락토바실러스Lactobacillus < 100 kDa< 100 kDa 79.579.5 실시예 2-2Example 2-2 락토바실러스Lactobacillus 30 kDa < < 100 kDa30 kDa < < 100 kDa 130.2130.2 비교예 2-4Comparative Example 2-4 락토바실러스Lactobacillus < 30 kDa< 30 kDa 32.432.4 비교예 2-5Comparative Example 2-5 락토바실러스Lactobacillus 5 kDa < < 30 kDa5 kDa < < 30 kDa 42.942.9 비교예 2-6Comparative Example 2-6 락토바실러스Lactobacillus < 5 kDa< 5 kDa 10.210.2

MRS Broth Basal medium에 말산 0.1%를 첨가하여 배지와 YM Broth Basal medium에 말산(MA) 0.1%를 첨가한 배지에 락토바실러스 플란타룸 유산균 균주와 사카로미세스세레비지에 효모 균주를 각각 접종하여 배양하였다. 배양액을 4℃에서 4000 rpm으로 20분 동안 원심분리하고, 상층액을 0.22 ㎛ PES로 여과하였다. 배양 여과액을 100 kDa, 30 kDa의 막 여과장치에 각각 또는 단계별로 주입한 후, 여과하여 세포외소포를 회수하여 실시예 2-3 ~ 2-6을 제조하였다. 상기 내용을 표 7에 개시하였다.Lactobacillus plantarum lactic acid bacteria strain and Saccharomyces cerevisiae yeast strain were inoculated into MRS Broth Basal medium containing 0.1% malic acid and YM Broth Basal medium containing 0.1% malic acid (MA), respectively, and cultured. The culture solution was centrifuged at 4,000 rpm at 4°C for 20 minutes, and the supernatant was filtered with 0.22 μm PES. The culture filtrate was individually or stepwise injected into a 100 kDa or 30 kDa membrane filtration device, and then filtered to recover extracellular vesicles to prepare Examples 2-3 to 2-6. The contents are disclosed in Table 7.

실시예Example 균주Strain 여과장치 조건Filter Conditions 실시예 2-3Example 2-3 사카로미세스Saccharomyces 30 kDa < < 100 kDa30 kDa < < 100 kDa 실시예 2-4Example 2-4 사카로미세스Saccharomyces 100 kDa < < 0.22 ㎛100 kDa < < 0.22 μm 실시예 2-5Example 2-5 락토바실러스Lactobacillus 30 kDa < < 100 kDa30 kDa < < 100 kDa 실시예 2-6Example 2-6 락토바실러스Lactobacillus 100 kDa < < 0.22 ㎛100 kDa < < 0.22 μm

실험예 5. 콜라겐 분해효소 저해능 평가Experimental Example 5. Evaluation of collagen decomposition enzyme inhibition ability

피부노화가 진행됨에 따라 섬유아세포에서 콜라겐분해효소의 분비가 증가하여 콜라겐이 분해되고, 주름발생, 탄력감소, 피부장벽기능 약화에 영향을 주게 된다. 본 발명의 조성물이 피부노화개선 및 장벽개선에 미치는 영향을 확인하기 위해 섬유아세포에서 시료 처리에 의한 콜라겐 분해효소 저해능을 평가하였다.As skin aging progresses, the secretion of collagenase increases in fibroblasts, which decomposes collagen and affects the occurrence of wrinkles, loss of elasticity, and weakening of the skin barrier function. In order to confirm the effect of the composition of the present invention on improving skin aging and barrier, the collagenase inhibition ability by sample treatment in fibroblasts was evaluated.

인간유래 섬유아세포(Human Dermal Fibroblast)를 24 well plate에 6 x 104 cells/ml의 농도로 접종하고, 24시간 동안 배양한 뒤, 시료를 처리하여 24시간 동안 추가로 배양하였다. 배지를 회수하여 세포외로 분비된 MMP-1(Matrix metalloproteinase-1)을 ELISA(Enzyme-linked immuosorbent assay)로 확인하여 콜라겐분해효소 저해율을 계산하였다.Human dermal fibroblasts were seeded in a 24-well plate at a concentration of 6 x 10 4 cells/ml and cultured for 24 hours. The samples were treated and cultured for an additional 24 hours. The medium was recovered, and the extracellular Matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) was confirmed by ELISA (Enzyme-linked immuosorbent assay), and the collagenase inhibition rate was calculated.

도 5에 도시된 바와 같이, 실시예 2-3, 실시예 2-4, 실시예 2-5 및 실시예 2-6은 섬유아세포에서 콜라겐 분해효소의 분비를 줄이는데 유효한 것으로 확인하였다.As shown in Fig. 5, Examples 2-3, 2-4, 2-5, and 2-6 were confirmed to be effective in reducing the secretion of collagenase in fibroblasts.

실험예 6. 피부장벽 개선 평가Experimental Example 6. Evaluation of skin barrier improvement

20명의 피시험자를 대상으로, 피부에 SLS(소듐라우릴설페이트, Sodium lauryl sulfate)를 처리하고, 시료를 사용하기 전과 사용한 후에 동일한 부위 피부의 수분손실량(g/h/m2)을 경피수분손실량측정기(Tewameter: Courage + Khazaka electronic사)로 측정하여 피부장벽 개선을 확인하였다. 대조군 대비 수분손실량이 감소하면 피부장벽 강화 효능이 있는 것으로 판단하였다.For the study of 20 subjects, the skin was treated with SLS (sodium lauryl sulfate), and the water loss (g/h/ m2 ) of the same area of the skin before and after using the sample was measured using a transepidermal water loss meter (Tewameter: Courage + Khazaka electronic) to confirm the improvement in the skin barrier. If the water loss was reduced compared to the control group, it was judged to be effective in strengthening the skin barrier.

도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 실시예 2-3과 실시예 2-6에서 제조된 세포외소포는 손상된 피부장벽을 개선하는 효과가 있는 것으로 확인하였다.As shown in FIGS. 6 and 7, the extracellular vesicles manufactured in Examples 2-3 and 2-6 were confirmed to have the effect of improving damaged skin barriers.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within a scope that does not depart from the technical spirit of the present invention described in the claims.

삭제delete

Claims (14)

사카로미세스 세레비지에를 YM Broth Basal medium와 말산을 포함하는 배지에서 배양하고, 락토바실러스 프란타룸을 MRS Broth Basal medium과 말산(MA)을 포함하는 배지에서 배양하여 얻어진 프로바이오틱스 세포외소포를 포함하는 피부 장벽 개선용 조성물.A composition for improving a skin barrier, comprising probiotic extracellular vesicles obtained by culturing Saccharomyces cerevisiae in a medium containing YM Broth Basal medium and malic acid, and culturing Lactobacillus plantarum in a medium containing MRS Broth Basal medium and malic acid (MA). 삭제delete 제 1 항에 있어서, 콜라겐 합성 증가, 콜라겐 분해효소 억제 및 마이크로바이옴을 조절하는 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 세포외소포를 함유하는 피부 장벽 개선용 조성물.A composition for improving the skin barrier, comprising probiotic extracellular vesicles characterized by increasing collagen synthesis, inhibiting collagen decomposition enzymes, and regulating the microbiome in claim 1. 제 1 항에 있어서, 상기 세포외소포의 크기가 30~150 nm인 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 세포외소포를 함유하는 피부 장벽 개선용 조성물.A composition for improving the skin barrier containing probiotic extracellular vesicles, characterized in that the size of the extracellular vesicles in claim 1 is 30 to 150 nm. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 배지에서 배양하는 단계에서 제조된 배양액을 원심분리하고, 상층액을 0.22 ㎛ PES로 여과하는 단계를 추가로 포함하여 얻어진 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 세포외소포를 함유하는 피부 장벽 개선용 조성물.A composition for improving a skin barrier containing probiotic extracellular vesicles, characterized in that the composition is obtained by additionally including a step of centrifuging the culture solution prepared in the step of culturing in the medium in claim 1 and filtering the supernatant with 0.22 ㎛ PES. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 피부 개선용 조성물이 부틸렌글리콜, 헥산디올, 에틸헥실글리세린 및 페녹시에탄올로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 세포외소포를 함유하는 피부 장벽 개선용 조성물.A composition for improving a skin barrier containing probiotic extracellular vesicles, characterized in that in claim 1, the composition for improving a skin further comprises at least one additive selected from butylene glycol, hexanediol, ethylhexylglycerin, and phenoxyethanol. 제 1 항에 있어서, 상기 피부 개선용 조성물이 화장수, 영양크림, 맛사지크림, 에센스, 팩, 젤, 로션, 연고, 패치 및 분무제로 이루어지는 군으로부턴 선택되는 제형인 것을 특징으로 하는 프로바이오틱스 세포외소포를 함유하는 피부 장벽 개선용 조성물.A composition for improving a skin barrier containing probiotic extracellular vesicles, characterized in that in claim 1, the skin improvement composition is in a formulation selected from the group consisting of a toner, a nourishing cream, a massage cream, an essence, a pack, a gel, a lotion, an ointment, a patch, and a spray. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 따른 프로바이오틱스 세포외소포를 포함하는 피부 장벽 개선용 조성물을 이용하여, 치료용을 제외한 포유동물 피부의 상태를 개선하는 미용방법.A cosmetic method for improving the condition of mammalian skin, excluding therapeutic use, by using a composition for improving skin barrier comprising probiotic extracellular vesicles according to Article 1. 제 12 항에 있어서, (a) 상기 피부 장벽 개선용 조성물을 포유동물의 피부에 직접 도포하는 것, (b) 상기 피부 장벽 개선용 조성물이 도포되거나 침적된 패취, 마스크팩 또는 마스크시트를 포유동물의 피부에 접촉 또는 부착하는 것, 또는 상기 (a) 및 (b)를 순차적으로 진행하는 것을 포함하는, 미용방법.A cosmetic method comprising: (a) directly applying the composition for improving skin barrier to the skin of a mammal, (b) contacting or attaching a patch, mask pack or mask sheet on which the composition for improving skin barrier is applied or deposited, or performing (a) and (b) sequentially. 제 13 항에 있어서, (c) 상기 (b) 단계 이후에 상기 패취, 마스크팩 또는 마스크시트를 상기 포유동물의 피부로부터 제거하고, 상기 피부 장벽 개선용 조성물을 포유동물의 피부에 도포하는 단계를 더 포함하는, 미용방법.A cosmetic method in claim 13, further comprising the step of (c) removing the patch, mask pack or mask sheet from the skin of the mammal after step (b) and applying the composition for improving the skin barrier to the skin of the mammal.
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