KR102626239B1

KR102626239B1 - 성게알 가수분해물 또는 성게알 가수분해 발효물을 포함하는, 주름개선 및 피부재생 기능성을 갖는 화장료 조성물과 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102626239B1
Application number: KR1020210113219A
Authority: KR
Inventors: 박시향; 정재은; 김예라; 박용오
Original assignee: 주식회사 선마린바이오테크
Priority date: 2021-08-26
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2024-01-17
Also published as: KR20230030940A

Abstract

본 발명은 주름개선 및 피부재생 기능성을 갖는 화장료 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 성게알의 가수분해물 또는 성게알의 가수분해발효물을 유효성분으로 포함하여, 주름개선 및 피부재생 기능성을 갖는 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따르면, 성게알의 가수분해물 또는 성게알의 가수분해발효물은 ABTS 라디칼 소거활성, DPPH 라디칼 소거활성의 항산화 기능성, 엘라스타제 저해 활성에 의한 주름 개선 기능성, 피부세포 증식 활성에 의한 피부재생 기능성을 나타낼 수 있는 효과가 있다.

Description

성게알 가수분해물 또는 성게알 가수분해 발효물을 포함하는, 주름개선 및 피부재생 기능성을 갖는 화장료 조성물과 이의 제조방법{A cosmetic composition containing a sea urchin roe hydrolyzate or a sea urchin roe hydrolyzed fermented product, which has a function of improving wrinkles and regenerating skin, and a method for producing the same}

본 발명은 성게알 가수분해물 또는 성게알 가수분해 발효물을 유효성분으로 포함하여, 주름개선 및 피부재생 기능성을 갖는 화장료 조성물과 이의 제조방법에 관한 것이다.

그동안 화장품 원료의 개발은 주로 육상 식물성 자원에서 추출 및 분리되어 왔다. 육상 식물을 이용한 원료 개발은 오랜 기간 동안 많은 연구가 진행되어 새로운 소재 연구의 한계에 다다랐다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 해양자원을 이용한 원료 개발이 매우 절실한 때이다. 남해안의 청정지역을 가진 우리나라에서 해양생물을 이용한 자원연구가 진행되고 있으나 해양 동물을 이용한 자원의 개발기술은 미약하여, 멍게, 군소, 불가사리, 동물성 플랑크톤, 캐비어, 연어 등에 대해서만 일부 연구가 이루어지고 있다.

한편, 성게는 수분, 단백질, 지방, 비타민 B군과 비타민 C, 철분, 마그네슘 및 칼슘 등이 함유되어있고, 단백질은 해삼부터 많이 함유되어 있다. 특히, 성게알은 생식소 부위로서, 식용되는 생식소(성게알) 부위가 약 20%이고 나머지 80%는 성게껍질로 구성되어 있다.

이와 관련하여, 성게에 관한 연구는 대부분 성게의 성분 및 생산, 가공에 관한 것으로 Nam(J. Korea Oil Chemists`Soc 3. 33-37 (1986)) 및 De la Cruz-Garcia 등의 문헌(J. Sci Food Agric 80, 1189-1192.(2000))에서는 성게와 통조림 제품의 단백질, 아미노산 및 지방산 조성에 대하여 보고하였고, Yoo 등의 문헌(Bull. Korean Fish Soc 15, 345-358 (1982))에서는 성게의 산란 및 성장에 대해 보고된바 있다. 이외에 성게를 이용한 서남해역 저질 오염 검정(Wui et al., Korean J Environ Biol 10, 92-99 (1992)) 및 해수의 생물학적 평가(Yu and Cho, J Korean Environ Sci Soc 8, 160-164 (1999))에 관한 연구가 있으나, 성게, 특히 성게알에 대한 연구는 거의 알려져 있지 않다.

또한 지구 온난화와 함께 바다의 사막화라고 불리는 백화 현상이 심해지면서 성게가 한 원인으로 지목되고 있다. 성게가 해조류를 먹어치움에 따라 해중림백화현상이 더 심해지기 때문이다. 이에, 도미 등의 성게의 천적들을 풀어 잡아먹게 하거나 직접 잠수부들이 바다에서 성게를 제거하기도 한다. 식용 성게는 보라성게, 말똥성게, 분홍성게 등으로 몇 종류 되지 않고 백화현상이 발생한 어장의 성게는 상품성이 없어 식용으로의 활용도 용이하지 않은 실정이다.

이에, 성게를 활용하는 기술의 개발이 이루어지고 있다. 예를 들면, 성게는 단백질, 아미노산 및 지방산 함량이 높고 성게껍질에서 분리된 칼슘은 칼슘보조제로 개발되어 의약품으로 시판되고 있다. 일부 양계장에서는 산란계에 성게껍질 투여 시 칼슘성분이 높고 불포화지방산이 풍부한 계란이 생산 가능하다는 연구보고도 있다. 다른 많은 해양 무척추 동물과 마찬가지로 성게는 생의학 응용 분야의 생물학적 활성물질이 연구되고 있다. 그러나 전반적인 성게의 생체기능성에 대한 연구나 보고는 국내외적으로 미약한 상황이다.

이에, 본 발명자들은 상기와 같은 기술적 요구에 착안하여, 화장품 원료로서 특히 성게알의 기능성을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0001251호

따라서 본 발명에서는 성게알 가수분해 발효물을 포함하는, 주름개선 및 피부재생 기능성을 갖는 화장료 조성물을 제공하는 것을 기술적 해결과제로 한다.

또한 본 발명은 성게알의 가수분해 발효물을 유효성분으로 포함하는 화장품 조성물을 제공하는 것을 다른 기술적 해결과제로 한다.

또한 본 발명은 성게알의 가수분해 발효물을 제조하는 방법을 제공하는 것을 또다른 기술적 해결과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 성게알의 가수분해물 또는 성게알의 가수분해발효물을 유효성분으로 포함하여, 주름개선 및 피부재생 기능성을 갖는 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물을 제공한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 조성물은 항산화 기능성을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 조성물은, 엘라스타제 활성을 저해하고 피부세포의 증식 활성을 나타내어 주름개선 및 피부 재생 기능성을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 성게알 가수분해물은 성게알 동결건조물을 단백질 분해효소로 가수분해하여 얻어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 성게알의 가수분해 발효물은, 성게알 가수분해물에 유산균, 고초균 또는 효모를 접종하여 배양발효함으로써 얻어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 성게알의 가수분해물 또는 성게알의 가수분해발효물을 유효성분으로 포함하는 화장품 조성물을 제공한다.

상기 본 발명에 있어서, 상기 성게알의 가수분해물 또는 성게알의 가수분해발효물은 전체 조성물 총 중량 대비 0.00001 중량% 내지 10 중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 또다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,

성게알 가수분해물을 배지로 제조하는 단계;

상기 배지를 멸균하는 단계;

상기 멸균된 배지에 균주를 접종하는 단계;

상기 균주가 접종된 배지를 정치배양하여 발효하는 단계; 및

상기 배양발효된 발효물을 멸균하고 여과하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 성게알 가수분해 발효물을 제조하는 방법을 제공한다.

상기 본 발명에 있어서, 상기 성게알 가수분해물은 성게알 동결건조물을 단백질 분해효소로 가수분해하여 얻어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명에 따르면, 성게알의 가수분해물 또는 성게알의 가수분해발효물은 ABTS 라디칼 소거활성, DPPH 라디칼 소거활성의 항산화 기능성, 엘라스타제 저해 활성에 의한 주름 개선 기능성, 피부세포 증식 활성에 의한 피부재생 기능성을 갖는 효과가 있다. 따라서 본 발명에 따라 성게알의 가수분해물 또는 가수분해발효물을 유효성분으로 포함하는 기능성 화장료와, 이러한 화장품 원료를 이용한 주름 개선 및 피부재생 기능성 화장품을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 성게알의 가수분해발효물의 제조공정을 순서도로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 성게알의 가수분해물 제조공정을 순서도로 나타낸 것이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 성게알의 동결건조분말을 제조공정을 순서도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 성게알의 에탄올 추출물, 가수분해물 및 가수분해발효물의 제조공정을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 성게알의 에탄올 추출물, 가수분해물 및 가수분해발효물의 활성 그래프를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 성게알 가수분해 발효물의 발효균주에 따른 항산화 활성 그래프를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 성게알 가수분해발효물의 당함량 및 발효시간에 따른 활성 그래프를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

일 양태로서 본 발명은, 성게알의 가수분해물 또는 성게알의 가수분해발효물을 유효성분으로 포함하여, 주름개선 및 피부재생 기능성을 갖는 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물에 관한 것이다.

이 때, 상기 조성물은 성게알의 가수분해물 또는 가수분해발효물에 의해 엘라스타제 활성을 저해하고 피부세포의 증식활성을 나타냄으로써 주름개선 기능성 및 피부재생 기능성을 갖는 것이 특징이다. 또한 본 발명의 화장료 조성물은 성게알의 가수분해물 또는 가수분해발효물에 의해 ABTS 라디칼 소거활성, DPPH 소거활성을 나타내어 항산화 기능성을 갖는 특징이 있다.

이러한 성게알을 가수분해물은 성게알에 포함된 단백질의 기능적 특성을 수식하거나 향상시키고, 2차 구조가 다른 분자량이 적은 펩타이드를 생성할 수 있게 된다. 즉, 화장품 효능 물질이 피부 깊숙이 흡수되기 위해서는 피부 표피층에 투과하여야 하는 바 본 발명의 성게알 가수분해물은 저분자화 되어 있어 성게알의 생리활성물질의 피부 속 투과가 가능해지고, 가수분해에 의한 펩타이드의 생성 등에 의해 항산화 활성, 엘라스타제 저해활성 및 각질형성세포의 증식활성을 나타낼 수 있게 되는 것이다.

특히, 발효는 미생물 특히, 유용미생물인 프로바이오틱스(probiotics)가 당질을 이용하여 산물로서 알코올, 유기산, CO₂ 등을 생성하는 것으로, 발효를 통해 독성물질 파괴, 소화성 증진, 비타민 생성, 가용성 성분의 함량 증가 및 다양한 생리활성 물질을 생성할 뿐만 아니라 탄수화물, 단백질, 지질 등을 분해하는 가수분해 효소 및 기타 효소를 생성하여 영양학적 가치가 높고 건강기능성을 증진시키는 효과가 있다. 본 발명에서는 상기 성게알 가수분해물을 다시 발효시킨 가수분해 발효물을 유효성분으로 포함할 수 있는 바, 상기 가수분해발효물은 가수분해에 의한 저분자화 및 활성 증가의 효과에 더하여 발효공정에서 기능성을 보다 증진시킬 수 있게 된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 특히 가수분해발효물에서 기존 성게알 에탄올 추출물 대비 2.5배의 ABTS 라디칼 소거활성, 4배의 DPPH 라디칼 소거활성, 6배 이상의 엘라스타제 저해활성을 나타내었고 에탄올 추출물에서는 보이지 않는 피부세포 증식활성을 나타냄을 확인할 수 있었고, 가수분해물의 활성에 비해서도 보다 향상된 활성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

따라서 본 발명의 화장료 조성물은 성게알의 가수분해물 또는 성게알의 가수분해발효물을 포함함으로써 ABTS 라디칼 소거활성, DPPH 라디칼 소거활성의 항산화 기능성, 엘라스타제 저해 활성에 의한 주름 개선 기능성, 피부세포 증식 활성에 의한 피부재생 기능성을 갖게 되는 것이다.

다른 양태로서 본 발명은, 성게알의 가수분해물을 배지로 제조하는 단계; 상기 배지를 멸균하는 단계; 상기 멸균된 배지에 균주를 접종하는 단계; 상기 균주가 접종된 배지를 정치배양하여 발효하는 단계; 및 상기 배양발효된 발효물을 멸균하고 여과하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 성게알 가수분해 발효물을 제조하는 방법을 제공한다.

관련하여 도 1 내지 도 3은 성게알의 가수분해발효물, 가수분해물 및 동결건조물의 제조공정을 나타낸 것이다.

먼저 도 1을 참고하면, 성게알 가수분해물을 제조한 다음 가수분해물 배지를 멸균하여 균주를 접종하고 배양발효한 다음, 멸균, 여과하여 성게알 가수분해발효물을 제조할 수 있다.

이 때, 상기 균주로는 유산균, 고초균 또는 효모 중에서 어느 하나 이상을 선택할 수 있다. 바람직하게는 유산균을 이용할 수 있다.

또한 상기 배양 발효시, 덱스트로스, 수크로오스, 말토오스 등의 탄소원, 식물의 세포벽 성분인 셀룰로오스(Cellulose), 수용성 식이섬유(다당류) 및 기타 당류(예를 들어, 엿당, 설탕, 포도당, 과당, 및 프락토올리고당으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 당류)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가물을 추가로 포함하는 배양배지에서 이루어질 수 있다. 상기 기타 당류는 유산균에 영양을 공급하고 미생물 대사과정에 있어 단쇄지방산(short chain lipid, SCL)을 생산할 수 있도록 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 덱스트로스를 첨가하여 발효원료로 이용하여 발효물을 제조한 결과, 유산균의 생장이 증가하여, ABTS 라디칼 소거활성, DPPH 라디칼 소거활성, 엘라스타제 저해 활성이 더 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 상기 배양발효시 전체 배양배지 100 중량부 기준할 때, 탄소원 등의 상기 첨가물을 0.5 내지 5 중량부 포함하도록 할 수 있다. 다만 상기 범위에 제한되는 것은 아니며, 탄소원의 종류와 활성 향상 목적 범위 내에서 적절히 변형하여 사용될 수 있다.

또한 도 2를 참고하면 상기 성게알 가수분해물은 성게알 동결건조물을 가열한 후 냉각시킨 다음, 단백질 분해효소로 가수분해하여 얻어진다. 이 때, 상기 단백질 분해 효소는, 플라보자임(Flavourzyme), 프로타맥스(Protamex), 뉴트라제(Neutrase), 파파인(Papain), 펩신(Pepsin), 트립신(Trypsin), 알파-키모트립신(α-Chymotrypsin), 알칼라제(Alcalase), 수미자임(Sumizyme), 코지자임(Kojizyme), 판크레아틴(pancreatin), 칼리크레인(kallikrein), 카텝신(Cathepsin), 써모리신(thermolisin), 서브틸리신(Subtilisin), 브로멜라인(Bromelain), 피신(Ficin), 액티니딘(Actinidin), 펩티다제(Peptidase) 및 트랜스글루타미나제(Transglutaminase)로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있고, 더욱 구체적으로 플라보자임(Flavourzyme), 프로타맥스(Protamex), 뉴트라제(Neutrase) 또는 파파인(Papain)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 단백질 분해 효소로 가수분해시 효소의 활성 범위에 따라 pH와 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어 펩신의 경우 pH 2.0 ~ 4.0, 트립신의 경우 pH 7.0 ~ 9.0, 프로타맥스의 경우 pH 5.5 ~ 7.5, 플라보자임은 pH 5.0 ~ 7.0 로 조절할 수 있다. 또한 pH의 조절을 위해서 유기산이 사용될 수 있다. 상기 유기산은 상기 pH를 조절할 수 있는 유기산이라면 무방하며, 예컨대 구연산, 젖산, 아세트산, 포름산, 옥살산, 요산 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.

또한, 가수분해 온도의 경우 단백질 분해 효소가 높은 활성을 갖는 온도일 수 있으며, 효소의 종류에 따라 적절히 조절될 수 있다. 예컨대 가수분해 온도는 플라보자임(Flavourzyme), 프로타맥스(Protamex) 또는 뉴트라제(Neutrase)의 경우 45℃ 내지 60℃, 트립신의 경우 35℃ 내지 40℃, 파파인의 경우 35℃ 내지 40℃ 범위일 수 있다.

가수분해 시간의 경우 1시간에서 10시간, 더욱 구체적으로 2시간에서 9시간 동안 교반시키면서 반응을 진행시킬 수 있다.

상기 가수분해를 수행한 후, 70℃ 내지 120℃, 구체적으로 80℃ 내지 100℃에서 1분 내지 20분간 가열하여 효소를 불활성화할 수 있다.

또한 도 3에 도시한 바와 같이 성게알 동결건조물은, 준비한 성게알을 세척하고 동결건조시킨 다음 분쇄하여 분말형태로 제조될 수 있다. 이는 가수분해 및 발효공정 진행시 추출을 용이하게 하기 위함이다.

또한 본 발명은 또다른 양태로서 성게알의 가수분해물 또는 성게알의 가수분해발효물을 유효성분으로 포함하는 화장품 조성물을 제공한다.

바람직하게는 상기 유효성분은 전체 화장품 조성물 총 중량 대비 0.00001 중량% 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.

본 발명에 있어서, '유효 성분'이라 함은 주름을 개선하거나, 항산화 효과 또는 피부 재생 효과를 나타낼 수 있는 화합물의 양을 의미한다. 본 발명의 조성물에 포함되는 상기 유효성분의 함량은 조성물이 제품화되는 형태, 상기 화합물이 피부에 적용되는 방법 및 피부에 머무르는 시간 등에 따라 달라질 것이다.

화장품으로 제품화되는 경우에 유효성분이 단기간 내에 피부에 머무르게 되는 메이크업 제거제, 세정제 등과 같은 워쉬-오프(wash-off) 타입의 화장품의 경우에는 비교적 높은 농도의 상기 유효성분을 포함할 수 있을 것이다.

반면, 유효성분이 장기간 동안 피부에 머무르게 되는 화장수, 유액, 크림, 에센스 등의 리브-온(leave-on) 타입의 화장품의 경우에는 워쉬-오프 타입의 화장품에 비해 낮은 농도의 상기 유효성분을 포함해도 무방할 것이다. 이에 제한되는 것은 아니나, 구체적으로 상기 조성물은 상기 유효성분을 전체 조성물 중량에 대하여 0.00001 중량% 내지 10 중량%, 더욱 구체적으로는 0.0001 중량% 내지 1 중량%로 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물이 상기 유효성분을 0.00001 중량% 미만으로 포함할 경우에는 충분한 피부 재생, 주름 개선 및 항산화 효과를 기대할 수 없고, 10 중량%를 초과하여 포함할 경우에는 알러지 등 원치 않는 반응이 발생하거나 피부 안전성에 문제가 있을 수 있으므로 이를 방지하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 화장품 조성물에는 상기 유효성분 외에 화장품 조성물에 통상적으로 첨가되는 성분, 예컨대 항산화제, 안정화제, 가용화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 및 담체를 추가로 첨가할 수 있다.

본 발명의 화장품 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 영양 크림, 수렴 화장수, 유연 화장수, 로션, 에센스, 영양젤 또는 마사지 크림의 제형으로 제조될 수 있다.

본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트 검, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 토스, 탈크, 실리카, 알루미늄히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 가용화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산에스테르가 있다.

본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌소르비톨에스테르 및 폴리옥시에틸렌소르비탄에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 검등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산글리세리드, 지방산디에탄올아미드, 식물성유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화글리세롤지방산에스테르 등이 이용될 수 있다.

이하, 실시예 및 시험예를 통해서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하되, 하기 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

<실시예 1> 성게알 추출물, 가수분해물 및 가수분해발효물의 제조

1) 성게알 에탄올 추출물

성게알 동결건조분말 10g에 95% 에탄올을 50 ml 가하여 5시간 실온에서 교반하며 추출 및 여과하여 활성에 사용하였다.

2) 성게알 가수분해물

성게알 동결건조분말 10g에 증류수를 50 ml 가하여 0.1g의 효소(neutrase)를 첨가하였다. 3시간 동안 50~60℃에서 교반하며 가수분해 후 효소불활성화를 위해 121℃에서 15분 고압멸균하였다. 여과 후 활성에 사용하였다.

3) 성게알 가수분해발효물

성게알 동결건조분말 10g에 증류수를 50 ml 가하여 0.1g의 효소(neutrase)를 첨가하였다. 3시간 동안 50~60℃에서 교반하며 가수분해하였다. 0.3g Dextrose를 첨가한 후 효소불활성화를 위해 100℃에서 15분 간 가열하였다. 활성화된 유산균(Lactobacillus plantarum, OD_600nm: 1.0~1.5)을 0.5ml 접종하여 37℃에서 48 시간 정치배양하였다. 균주의 불활성화를 위해 121℃에서 10분간 고압멸균을 한 후 여과하여 활성에 사용하였다.

본 실시예에 따른 성게알의 에탄올 추출물, 가수분해물 및 가수분해발효물의 제조공정은 도 4에 나타내었다.

<시험예 1> 기능성의 측정

1) 항산화 기능성 - ABTS 라디칼 소거 활성

ABTS radical 소거 활성은 Re et al. (1999)의 방법을 변형하여 측정하였다. 7 mM ABTS 5 ㎖과 140 mM potassium persulfate 88 ㎕를 섞은 후 상온에서 16 시간 빛을 차단하여 ABTS 양이온을 형성시켰다. 이 용액을 734 nm에서 흡광도 값이 0.7이 되도록 PBS로 희석하였다. ABTS 용액 190 ㎕와 시료 10 ㎕를 혼합한 후 상온에서 6 분간 반응시킨 후 734 nm에서 흡광도를 측정하였다. 용매 대조군으로 하여 대조군에 대한 라디칼 소거능을 백분율로 나타내었다.

2) 항산화 기능성 - DPPH 라디칼 소거 활성

DPPH assay 방법은 Yoshida et al. (1989)이 사용한 방법에 따라 측정하였다. 96well plate에 control에는 추출물을 추출한 용매를 12 ㎕, 시험군에는 시료를 12 ㎕ 씩 각각 넣는다. 모든 well에 Ethanol 6 ㎕씩 넣고 222 ㎕의 DPPH (0.15 mM 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)/ethanol) 용액을 가하여 혼합한다. 실온에서 30 분 동안 반응시킨 후 517 nm에서 흡광도를 측정한다. 용매만을 첨가한 대조군에 대한 추출물의 라디칼 소거 활성을 백분율로 나타내었다.

3) 주름개선 기능성 - 엘라스타제(Elastase) 저해활성

엘라스타제 저해활성은 Invitrogen사의 EnzChek^® Elastase Assay Kit (600 Assays) 시약을 구입하여 사용하였다. 시료를 96well plate에 50 ㎕씩 triple로 준비 후 DQ elastin 50 ㎕를 첨가한다. Sample blank에는 시료 대신 reaction buffer 50 ㎕를 주입하여 공시료액으로 사용하였다. 이 후 sample에는 elastase working solution 50 ㎕를 시료에 가하고, 공시료액에는 elastase working solution 대신 reaction buffer를 50 ㎕ 첨가하였다. 빛을 차단한 상태로 실온에서 1시간 동안 방치한 후 형광 강도 excitation wavelength 485 nm 및 emission wavelength 535 nm에서 ELISA plate reader (VICTOR X3™, PerkinElmer, US)로 형광강도를 측정하였다.

(단, a: 공시료액의 반응 후의 흡광도, b: 시료액의 반응 후의 흡광도

a',b': 엘라스타제 대신 완충액으로 대체하여 측정한 흡광도)

4) 피부재생 기능성 - 인간피부표피세포(HaCaT) 증식 활성

- HaCaT 세포(인간피부표피세포) 독성시험

세포주 선택 및 세포배양

배지는 10% Fetal Bovine Serum (FBS, Lonza, Valais, Switzerland) medium을 함유한 DMEM (21063-029, fee phenol red, GIBCO, Grand Island, NY) 배지를 이용하였다. 세포주는 습도 95%, 5% CO₂, 37℃로 조절된 배양기에서 배양하며, 이때 미생물의 오염이나 증식을 억제하기 위해 배지용 항생제(Penicillin streptomycin, Gibco, CA, USA)를 사용하였다. 세포가 80% 정도 dish를 덮으면 phosphated-buffered saline (PBS)로 세척한 후 0.05% Trypsin EDTA를 1 ml 처리하여 dish 바닥에 부착되어있는 세포를 떼어내 계대 배양하였다. 배지는 48 시간마다 교환하여 세포를 배양하였다.

HaCaT 세포독성

세포주의 생존율을 측정은 MTS (CellTiter 96^® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay, Promega, USA)시약을 이용하여 세포의 생존율을 측정하였다. 96 well plate에 세포를 1×10⁴ cells/well의 농도로 분주 후 습도 95%, 5% CO₂, 37℃로 조절된 배양기에서 24 시간 안정화하였다. 이 후 시료를 농도별로 처리하여 습도 95%, 5% CO₂, 37℃로 조절된 배양기에서 24 시간 배양하였다. 배지를 제거한 후 시약 1 ml에 배지(DMEM low, free FBS) 9 ml을 넣어 희석한 후 well 당 100 ㎕씩 처리하였다. 37℃에서 60 분간 반응 후 microplate reader (Molecular Devices, VersaMax ELISA Microplate Reader, USA)로 490 nm에서 흡광도를 측정하였다. 세포의 생존율은 시료를 처리하지 않은 대조군에 대비한 시료 처리군의 흡광도로 표시히였다.

- HaCaT 세포(인간피부표피세포)를 이용한 세포증식활성 확인시험

HaCaT 세포주를 5×10³ cells/well의 농도로 96 well plate에 분주하고, 24시간 동안 37℃, 습도 95%, CO₂ 5%로 조절된 CO₂ 배양기에서 배양하였다. 새로운 배지에 각 시료를 세포독성이 나타나지 않는 알맞은 농도 범위로 세포에 처리한 후 1, 2일 동안 배양하였다. 세포주의 생존율을 측정하기 위해 Cell Counting Kit-8 (CCK-8, Dojindo Mol. Tech., Rockville., MD, USA)를 이용하여 microplate reader (Molecular Devices, Versa Max ELISA Microplate Reader, USA)로 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 세포의 재생효능은 시료를 처리하지 않은 대조군에 대비한 시료 처리군의 흡광도로 표시하였다.

본 시험예에 따른 기능성 시험 결과는 하기 표 1 및 도 5에 나타내었다.

구분	시료농도 (%)	성게알 에탄올 추출물		성게알 가수분해물		성게알 가수분해 발효물
항산화활성
ABTS 라디칼 소거 활성 (%)	Control	0.00 ± 0.80		0.00 ± 0.50		0.00 ± 0.50
	0.05	5.52 ± 1.12*		4.65 ± 0.45*		3.62 ± 2.68
	0.1	4.86 ± 1.08*		8.33 ± 0.74*		10.74 ± 2.31*
	0.5	18.95 ± 0.55*		43.73 ± 2.67*		56.58 ± 3.44*
	1	29.05 ± 1.29*		67.33 ± 1.01*		80.61 ± 1.16*
DPPH 라디칼 소거 활성 (%)	Control	0.00 ± 2.84		0.00 ± 2.51		0.00 ± 2.51
	0.05	-1.77 ± 1.73		-0.88 ± 2.23		6.35 ± 3.45
	0.1	4.96 ± 2.01		9.61 ± 4.71*		10.31 ± 6.77
	0.5	8.43 ± 1.80*		1.93 ± 2.36		32.84 ± 6.97*
	1	16.44 ± 1.97*		15.21 ± 2.87*		59.56 ± 2.35*
주름개선 활성
Elastase 저해활성	Control	0.00 ± 3.96		0.00 ± 3.96		0.00 ± 3.96
	10	9.94 ± 9.8		6.42 ± 5.07		37.55 ± 1.76*
	20	8.99 ± 6.92		40.13 ± 3.27*		58.17 ± 0.17*
	50	1.34 ± 1.62		68.8 ± 3.51*		80.07 ± 2.27*
	100	59.85 ± 7.3*		87.92 ± 2.41*		93.54 ± 2.00*
인간피부표피세포(HaCaT) 증식 활성
HaCaT 세포 독성 (%)	Control	100.00 ± 4.30		100.00 ± 3.31		100.00 ± 3.31
	0.1	136.65 ± 4.87**		111.68 ± 12.86		102.91 ± 4.35
	0.2	200.29 ± 8.71**		112.06 ± 5.01**		112.96 ± 4.05**
	0.5	228.65 ± 5.06**		130.5 ± 5.72**		108.53 ± 3.52*
	1	192.00 ± 10.98**		144.1 ± 9.24**		140.56 ± 11.58**
HaCaT 세포 증식 활성 (%)		Day 1	Day 2	Day 1	Day 2	Day 1	Day 2
	Control	100.00 ± 9.56	98.26 ± 2.80	100.00 ± 10.60	92.48 ± 1.07	100.00 ± 10.60	92.48 ± 1.07
	0.1	115.01 ± 30.05	122.08 ± 6.10**	78.54 ± 12.15*	119.92 ± 7.90**	97.50 ± 15.96	115.96 ± 10.58**
	0.2	124.86 ± 21.37	126.02 ± 19.20*	91.84 ± 12.35	129.29 ± 6.10**	100.20 ± 7.58	119.48 ± 7.49**
	0.5	105.17 ± 25.82	105.70 ± 7.21	99.90 ± 3.06	137.77 ± 14.01**	97.80 ± 9.23	127.50 ± 3.87**
	1	81.52 ± 24.22	79.73 ± 0.95**	99.08 ± 6.96	174.8 ± 35.82**	119.07 ± 35.94	159.46 ± 21.30**

표 1 및 도 5를 참고하면, 항산화기능성과 관련해서 1% 농도에서 성게알 에탄올 추출물은 29.05%, 성게알 가수분해물은 67.33% 성게알 가수분해발효물은 80.61%로 ABTS 라디칼 소거활성을 확인할 수 있는 바, 가수분해 발효물에서 가장 우수한 활성을 나타내고 가수분해물과 성게알 에탄올 추출물에 비해 2배 이상의 우수한 활성을 나타냄을 확인할 수 있다.

또한 1% 농도에서 성게알 에탄올 추출물은 16.44%, 성게알 가수분해물은 15.21% 성게알 가수분해발효물은 59.56%로 DPPH 라디칼 소거활성을 확인할 수 있다. 즉, 가수분해 발효물에서 가장 우수한 활성을 나타낼 수 있다.

이를 통해 성게알의 에탄올 추출물에 비해서, 가수분해물이 ABTS 라디칼 소거활성을 더 나타내고, 가수분해발효물은 ABTS 라디칼 소거활성 및 DPPH 라디칼 소거활성을 더 나타내면서 현저하게 우수한 활성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.

또한 주름개선 기능성과 관련하여, 20% 농도에서 성게알 에탄올 추출물은 8.99%, 성게알 가수분해물은 40.13% 성게알 가수분해발효물은 58.17%로 엘라스타제 저해 활성을 확인하였다. 즉, 가수분해 발효물에서 에탄올 추출물의 6배 이상의 활성으로 가장 우수한 활성을 나타내고, 가수분해물도 에탄올 추출물에 비해 5배 이상의 우수한 활성을 나타냄을 확인할 수 있다.

또한 피부재생 기능성과 관련하여, 3종 추출물 전 농도에서 독성은 나타나지 않았는 바, 0.1~1% 농도로 세포 증식 활성을 진행하였다. 그 결과, 성게알 에탄올 추출물은 증식 2일 차에서 0.05~0.2% 농도에서는 증식하는 경향을 보였으나 1%에서는 감소하는 세포가 감소하는 것을 확인하였다. 반면, 성게알 가수분해물 및 가수분해발효물은 증식 2일 차에서 농도에 따라 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다.

이러한 결과들을 종합해볼 때 성게알 가수분해물 또는 성게알 가수분해물은 항산화 기능성, 주름개선 기능성 및 피부재생 기능성을 가질 수 있음을 확인할 수 있고, 성게알 가수분해발효물이 가장 우수한 기능성을 나타낼 수 있는 것으로 확인된다.

<실시예 2> 성게알 가수분해발효물의 제조 및 활성 시험

1) 성게알 최적 발효균의 확립

성게알의 최적 발효조건을 확인하기 위하여 고초균(Bacillus subtilis), 유산균(Lactobacillus plantarum), 효모(Saccharomyces cerevisiae)를 발효균으로 선정하고 3종 균을 이용하여 성게알 가수분해물 발효 최적 조건을 탐색하였다.

(1) 균 배양

① 유산균(Lactobacillus plantarum) 발효

37℃에서 액체배양한 유산균을 새로운 배지(MRS broth)에 1% 접종한다. 37℃에서 24 시간 동안 배양 후 발효에 사용한다. 이 때 탁도를 0.6~0.7로 조정하여 사용한다(600 nm).

② 고초균(Bacillus subtilis) 발효

30℃에서 액체배양한 유산균을 새로운 배지(Plate Count Broth)에 1% 접종한다. 30℃에서 150 rpm으로 24 시간 동안 배양 후 발효에 사용한다. 이 때 탁도를 0.6~0.7로 조정하여 사용한다(600 nm).

③ 효모(Saccharomyces cerevisiae) 발효

30℃에서 액체배양한 유산균을 새로운 배지(Potato Dextrose Broth)에 1% 접종한다. 30℃에서 150 rpm으로 24 시간 동안 배양 후 발효에 사용한다. 이 때 탁도를 0.6~0.7로 조정하여 사용한다(600 nm).

(2) ABTS 라디칼 소거 활성 시험

상기 균 3 종에 따른 성게알 가수분해 발효물의 ABTS 라디칼 소거 활성은 시험예 1과 동일한 방법으로 수행하였고, 그 결과 배양시간과 균의 종류에는 상관없이 활성이 비슷하게 측정되었다(도 6 참고)

<실시예 3> 유산균을 이용한 성게알 가수분해발효물의 제조 및 활성 시험

이취 등을 고려하여 발효 균주로 유산균을 선택하고 당 첨가에 따른 최적 발효 조건을 시험하였다.

성게알 가수분해 추출물에 덱스트로스(dextrose)를 각각 1, 3, 5%씩 첨가한 후 121℃에서 15 분 고압 멸균하여 배지를 멸균한 다음, 37℃에서 액체배양한 유산균을 각 배지에 1% 접종하였다. 이 때 탁도를 0.6~0.7로 조정하여 사용하였다 (O.D. _600nm). 이후 37℃에서 24, 48, 72시간 동안 정치 배양하여 발효시킨 다음 121℃에서 15 분 고압 멸균하였다. 이후 1,700 rpm에서 20 분 동안 원심분리 후 상등액을 취하여 활성을 측정하였다.

그 결과는 하기 표 2 및 도 7에 나타내었다.

시료명	발효시간 (hr)	덱스트로스 함량 (%)	ABTS 라디칼 소거 활성 (%)	DPPH 라디칼 소거 활성 (%)	엘라스타제 저해 활성 (%)
성게알 가수분해 발효액	24	1	43.5 ± 1.8	77.3 ± 4.3	31.3 ± 4.8
		3	44.4 ± 3.4	86.0 ± 5.2	46.4 ± 1.8
		5	58.2 ± 2.4	91.3 ± 2.8	51.8 ± 3.2
	48	1	45.6 ± 3.2	68.9 ± 5.6	48.3 ± 3.3
		3	37.8 ± 1.0	85.3 ± 7.5	54.0 ± 2.7
		5	47.9 ± 4.4	88.5 ± 6.7	53.4 ± 0.4
	72	1	62.8 ± 1.2	71.4 ± 1.9	53.8 ± 2.7
		3	52.0 ± 1.5	85.9 ± 7.0	54.9 ± 1.9
		5	39.6 ± 2.7	89.3 ± 3.3	60.6 ± 0.3

이를 참고하면, ABTS 라디칼 소거 활성은 덱스트로스 함량과 배양시간에 유의적이지 않았고(p>0.05), DPPH 라디칼 소거 활성은 덱스트로스 함량에 따라 유의적으로 나타났다(p<0.05). 또한 엘라스타제 저해 활성은 배양시간 및 덱스트로스 함량에 따라 유의적으로 나타났다(p<0.05).

이러한 결과로부터 당의 첨가 및 배양시간에 따라서 활성을 조절할 수 있으며, 최적 발효 조건은 당 3% 첨가 및 48 시간 배양인 것으로 확인되었다. 이 조건에서 기대할 수 있는 효능 결과는 ABTS 라디칼 소거 활성 44.1%(1% 시료농도), DPPH 라디칼 소거 활성 84.3%(20% 시료농도), Elastase 저해 활성 53.6%(100% 시료농도)로 예상된다.

이와같이 성게알의 가수분해물 또는 성게알의 가수분해발효물은 ABTS 라디칼 소거활성, DPPH 라디칼 소거활성의 항산화 기능성, 엘라스타제 저해 활성에 의한 주름 개선 기능성, 피부세포 증식 활성에 의한 피부재생 기능성을 가진다. 따라서 본 발명에 따라 성게알의 가수분해물 또는 가수분해발효물을 유효성분으로 포함하는 기능성 화장료와, 이러한 화장품 원료를 이용한 화장품의 제조가 가능하다.

Claims

성게알의 가수분해물 또는 성게알의 가수분해발효물을 유효성분으로 포함하여,
엘라스타제 저해 활성에 의한 주름 개선 기능성 및 피부세포 증식 활성에 의한 피부재생 기능성을 가지고,
상기 성게알의 가수분해물은, 성게알 동결건조물을 단백질 분해효소로 가수분해하여 얻어지고,
상기 성게알의 가수분해발효물은, 상기 성게알 가수분해물에 유산균, 고초균 또는 효모를 접종하여 배양발효함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물.
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성게알의 가수분해물 또는 성게알의 가수분해발효물을 유효성분으로 포함하여,
엘라스타제 저해 활성에 의한 주름 개선 기능성 및 피부세포 증식 활성에 의한 피부재생 기능성을 가지고,
상기 성게알의 가수분해물은, 성게알 동결건조물을 단백질 분해효소로 가수분해하여 얻어지고,
상기 성게알의 가수분해발효물은, 상기 성게알 가수분해물에 유산균, 고초균 또는 효모를 접종하여 배양발효함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는, 화장품 조성물.
제6 항에 있어서, 상기 성게알의 가수분해물 또는 성게알의 가수분해발효물은 전체 조성물 총 중량 대비 0.00001 중량% 내지 10 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 화장품 조성물.
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