KR102147482B1

KR102147482B1 - 미세조류 오일을 유효성분으로 함유하는 피부노화 개선용 화장료 조성물

Info

Publication number: KR102147482B1
Application number: KR1020190176747A
Authority: KR
Inventors: 김은미; 송시영; 이지원; 김남수; 최영훈; 임창순; 김홍래; 하주영; 김다영
Original assignee: 주식회사 비앤비코리아; 파이코일바이오텍코리아(주)
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2020-08-26

Abstract

본 발명은 미세조류 오일을 유효성분으로 함유하는 피부노화 개선용 화장료 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 화장료 조성물은 옥세노클로렐라 프로토테코이드(Auxenochlorella protothecoides) 미세조류로부터 배양 추출된 미세조류 오일이 유상부에 함유되고, 갈대추출물 및 퉁퉁마디추출물을 포함하는 해안가식물 추출물 및 해조류 추출물이 수상부에 함유하여 제형화함으로써, 피부결 개선, 피부치밀도 개선, 눈 주름 및 팔자주름개선, 안면 피부 처짐 개선 및 색소 침착 개선 효과가 우수하여, 피부노화 개선용도의 크림타입 또는 2층상의 미스트 타입의 화장품제형에 유용하다.

Description

미세조류 오일을 유효성분으로 함유하는 피부노화 개선용 화장료 조성물{COSMETIC COMPOSITION FOR IMPROVING SKIN AGING CONTAINING MICROALGAE OIL AS AN ACTIVE INGREDIENT}

본 발명은 미세조류 오일을 유효성분으로 함유하는 피부노화 개선용 화장료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 옥세노클로렐라 프로토테코이드 미세조류로부터 배양 추출된 미세조류 오일이 유상부에 함유되고, 갈대추출물 및 퉁퉁마디추출물을 포함한 해안가식물 추출물 및 우뭇가사리추출물, 톳추출물, 다시마추출물 및 붉은애기산호말 추출물을 포함한 해조류 추출물이 수상부에 함유하여 제형화함으로써, 피부결 개선, 피부치밀도 개선, 눈 주름 및 팔자주름개선, 안면 피부 처짐 개선 및 색소 침착 개선효능이 우수한 미세조류 오일을 유효성분으로 함유하는 피부노화 개선용 화장료 조성물에 관한 것이다.

피부 노화는 내적(intrinsic) 노화 및 외적(extrinsic) 노화의 두 가지 과정에 의해 유발된다.

내적 노화는 시간의 흐름에 따라 유전적 요소에 의해 결정된 과정에 의해 유발되며 미세한 피부주름 형성을 특징으로 하며 자외선 등의 외적 노화 인자들은 거칠고 깊은 주름을 유발하는 것을 특징으로 한다.

내적 노화 및 외적 노화에 의해 발생한 주름은 조직학적으로 살펴보면 먼저 내적 노화의 경우 세포 외 기질 (extracellular matrix)의 위축과 콜라겐 (collagen) 및 엘라스틴 (elastic fiber)의 감소를 특징으로 하며, 광노화 등의 외적 노화의 경우 엘라스틴의 변성 및 축적, 제1,3,7형 콜라겐의 감소가 특징적이다.

이와 같은 진피 내 조직학적 변화는 내적 및 외적 노화 모두 공통적으로 기질 분해 효소 (matrix metalloproteinase)의 증가로 인해 발생하는 것으로 알려져 있다.

이러한 세포 외 기질의 위축과 콜라겐 엘라스틴 등의 진피층 구조 단백질 감소는 피부탄력의 저하를 유발하며, 이로 인해 피부가 처지는 현상으로 나타나게 된다. 이렇게 처진 피부로 인해 안면부, 특히 볼 부위는 안면 피부 처짐이 증가하게 된다.

피부의 미용과 건강에 관한 관심이 급증하는 가운데 피부의 주름 및 미백 개선 등을 위한 기능성 화장품이 다양하게 개발되어 왔다. 예를 들어, 레티놀(비타민 A), AHA(a-hydroxy acid) 및 아데노신 등은 콜라겐의 합성을 증가시키고, 표피 각화 과정을 정상화시켜 피부재생에 기여하는 물질로 많이 사용되고 있다. 또한, 피부 미백을 위한 기능성 물질로서는 알부틴(arbutin), 아스코빌글루코사이드 및 마그네슘아스코빌포스페이트 등이 있다.

그러나 대부분의 화학 제품 및 합성 제품은 화장료 제형에 균일하게 분산되기 어렵거나 눈에 대한 자극성, 임산부 사용제한, 부스럼증 및 가려움증(소양증) 등의 부작용이 있다. 이에, 피부 주름이나 미백 등의 개선을 위한 기능성 물질로서 합성 제품보다는 천연 소재를 이용한 화장료 제품에 대한 선호도가 크게 증가하고 있다.

최근에는 천연 소재로서 미세조류(microalge)를 화장료 조성물에 이용하는 기술이 시도되고 있다.

일반적으로, 조류(algae)는 크기를 기준으로 김, 미역 등 수십 미터까지 성장하는 거대조류(macroalgae)와, 식물성 플랑크톤과 같은 수 마이크로미터 크기의 단세포 생물인 미세조류(microalgae)로 분류된다.

미세조류(Microalgae)는 해양과 담수에 광범위하게 분포하는 미생물로서 진화론적 발생에서 최하위 단계에 위치하며 식물플랑크톤(Phytoplankton)이라고도 하며, 그 크기가 머리카락 굵기보다 작은 50㎛ 이하의 단세포 조류로 지구상에는 적어도 십만여 종 이상이 서식하는 것으로 알려져 있다.

2008년 이후 유가의 급등으로 신재생에너지 분야는 글로벌한 관심이 되었으며, 미세조류는 신재생 에너지분야 중 바이오연료(Bio Diesel, Bio Gasoline)의 새로운 공급원으로 각광받았다.

한편, 머지않은 시기에 발효될 국제협약인 나고야 의정서에 의해 생물 유전자원을 이용하는 국가는 그 자원을 제공하는 국가에 사전 통보와 승인을 받아야 하며 유전자원의 이용으로 발생한 금전적, 비금전적 이익은 상호 합의된 계약조건에 따라 공유해야 한다. 즉, 미세조류를 포함한 타국의 연안이나 담수에서 서식하는 것으로 등록된 생물자원을 사용하려면 상응하는 비용을 지불해야만 한다.

향후 미세조류는 의약, 화장품 소재, 환경, 에너지 산업 등 다양한 바이오산업의 근간을 이루게 될 것이므로 자국의 생물자원을 데이터베이스화하는 동시에 관련 산업의 기반을 구축해야만 한다.

지금까지 대부분의 의약품 화장품 등 바이오 소재 분야에서 응용되는 미생물은 대부분은 육상에서 발견된 것을 이용하여 왔다.

광합성을 통해 비교적 쉽게 성장하는 미세조류 중 하나인 클로렐라는 인간에게 필수적인 각종의 미네랄, 비타민, 아미노산 등을 풍부하게 함유한 식품으로 대중에게 알려졌다.

따라서, 기능성식품인 클로렐라와 스피루리나와 같은 몇 가지 경우를 제외하면 미세조류를 산업계에서의 활용한 예는 최근에 이르러서야 진행되는 수준이다.

미세조류 산업화를 위한 가장 중요한 요소는 경쟁력 있는 배양기술을 확보하는 것이다.

한편, 배양된 미세조류로부터 목표하는 성분을 추출하고 정제하는 기술이 선행되어야 하고, 배양액으로부터 건조된 미세조류종을 수확(Harvest)하고 미세조류 건조물로부터 유효성분을 추출(Extraction)하고, 이 성분이 적용될 해당 분야에 대해 적절한 정제(Refining)기술과 제형(Formulation)기술이 수행되어야 한다.

초기의 산업화 시도단계에서 미세조류의 대량배양 방법은 광합성을 이용한 것이었고, 최근의 미세조류 산업화 배양은 발효법(종속영양, 당을 공급하여 배양하는 방식)으로 전환되고 있다. 현재 가장 진보된 미세조류를 이용한 바이오 에너지 산업도 농업생산물이 풍부한 지역의 식물로부터 생산되는 당을 이용하는 발효배양법을 채택하고 있다.

그러나 미세조류의 발효 배양방식에도 문제점이 있는데, 미세조류 종은 근본적으로 광합성으로 성장하기 때문에 발효 배양방식에 적용할 수 있는 미세조류종에 한계가 있어, 지금까지의 발효 배양에 성공한 미세조류는 수종에 불과하고 대부분 유전자 조작이나 인공돌연변이 종을 사용한 것이다.

이에, 본 발명자들은 미세조류의 일종으로 옥세노클로렐라 프로토테코이드로로부터 배양 추출된 미세조류 오일을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물로 적용하여 피부결 개선, 피부치밀도 개선, 안면 피부 처짐 개선 및 색소 침착을 개선하는 효능을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

대한민국특허 제1502359호 (2015.03.16 공고) 대한민국특허 제1410632호 (2014.06.23 공고) 대한민국특허 제0889973호 (2009.03.24 공고)

본 발명의 목적은 미세조류 오일을 유효성분으로 함유하는 피부노화 개선용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 옥세노클로렐라 프로토테코이드(Auxenochlorella protothecoides) 미세조류로부터 0.1 내지 60μmol 광자/㎡s의 광양자 밀도에서 배양 추출된 미세조류 오일이 유상부에 함유된 피부노화 개선용 조성물을 제공한다.

상기에서 옥세노클로렐라 프로토테코이드 미세조류는 클로렐라 프로토테코이드(Chlorella protothecoides) 또는 클로렐라 미누티시마(Chlorella minutissima)인 것이다.

본 발명의 피부노화 개선용 조성물에는 갈대추출물 및 퉁퉁마디추출물을 포함하는 해안가식물 추출물이 수상부에 함유된 것이다.

또한, 상기 수상부에 우뭇가사리추출물, 톳추출물, 다시마추출물 및 붉은애기산호말 추출물을 포함하는 해조류 추출물이 더 함유될 수 있다.

본 발명의 피부노화 개선용 조성물은 피부결 개선, 피부치밀도 개선, 눈 주름 및 팔자주름개선, 안면 피부 처짐 개선 및 색소 침착을 개선한다.

본 발명의 피부노화 개선용 화장료 조성물은 이상의 미세조류 오일이 전체 화장료 조성물에 0.1 내지 30중량% 함유된, 영양크림, 아이크림, 세럼, 맛사지크림 및 바디크림으로 이루어진 군에서 선택된 크림타입의 제형으로 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 피부노화 개선용 화장료 조성물은 이상의 미세조류 오일이 전체 화장료 조성물에 0.1 내지 30중량% 함유된, 2층상의 미스트 제형으로 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 옥세노클로렐라 프로토테코이드 미세조류로부터 배양 추출된 미세조류 오일이 유상부에 함유되고, 갈대추출물 및 퉁퉁마디추출물을 포함하는 해안가식물 추출물 및 해조류 추출물이 수상부에 함유한 피부노화 개선용 화장료 조성물은 피부결 개선, 피부치밀도 개선, 눈 주름 및 팔자주름개선, 안면 피부 처짐 개선 및 색소 침착 개선 효과를 피부노화 개선용도에 유용하다.

본 발명의 미세조류 오일이 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물은 크림타입 및 2층상의 미스트 타입으로 제형으로 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 미세조류 오일을 유효성분으로 함유한 크림제형의 화장료 조성물의 피부결 개선 효능 평가의 3차원 이미지분석 결과이고,
도 2는 본 발명의 미세조류 오일을 유효성분으로 함유한 크림제형의 화장료 조성물의 피부 치밀도 효능 평가의 3차원 이미지분석 결과이고,
도 3은 본 발명의 미세조류 오일을 유효성분으로 함유한 크림제형의 화장료 조성물의 (a) 눈가 주름 및 (b) 팔자 주름 개선율 결과이고,
도 4는 본 발명의 미세조류 오일을 유효성분으로 함유한 크림제형의 화장료 조성물의 (a) 눈가 부위 및 (b) 볼 부위의 표피 탄성복원력 효능평가 결과이고,
도 5는 본 발명의 미세조류 오일을 유효성분으로 함유한 크림제형의 화장료 조성물의 (a) 볼 부위 안면 처짐 각도예시 및 (b) 볼 부위 안면 처짐 개선율 결과이고,
도 6은 본 발명의 미세조류 오일을 유효성분으로 함유한 크림제형의 화장료 조성물의 피부 색소 침착 비율 개선율 결과이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 옥세노클로렐라 프로토테코이드(Auxenochlorella protothecoides) 미세조류로부터 0.1 내지 60μmol 광자/㎡s의 광양자 밀도에서 배양 추출된 미세조류 오일이 유상부에 함유된 피부노화 개선용 조성물을 제공한다.

상기에서 옥세노클로렐라 프로토테코이드는 녹조류로 분류되는 미세조류이며, 클로렐라 프로토테코이드(Chlorella protothecoides) 또는 클로렐라 미누티시마(Chlorella minutissima)와 동일한 의미로 사용할 수 있다. 본 발명에서 바람직한 실시형태로서 클로렐라 미누티시마(Chlorella minutissima)를 사용한다.

상기 배양 추출방법은 본 출원인에 의한 대한민국특허 제1856055호에 개시된 미세조류 재배(배양) 방법을 적용 또는 응용하여 실시한다.

구체적으로, 본 발명에 있어서, 배양 추출은 옥세노클로렐라 프로토테코이드 균주를 0.1 내지 60μmol 광자/㎡s의 광양자 밀도에서 배양한 배양물에서 배양액을 제거하고, 이산화탄소 초임계추출을 수행하는 것이다.

더욱 구체적으로는, 상기 배양은 26 내지 30℃에서 90 시간 이상 100 시간 미만 동안 110 내지 120rpm으로 진탕 배양하는 제1 배양 단계; 및 상기 제1배양 단계에서의 배양물을 26 내지 30℃에서 100 시간 내지 140 시간 미만으로 110 내지 120 rpm으로 진탕 배양하는 제2 배양 단계로 수행될 수 있으며, 상기 제1 배양 단계에서는 0.1 내지 1μmol 광자/㎡s의 광양자 밀도에서 배양하고, 제2 배양 단계에서는 30 내지 60μmol 광자/㎡s의 광양자 밀도에서 배양하는 것이다.

제1 배양 단계에서의 광양자 밀도의 조절은, 궁극적으로 제2 배양 단계에서의 광양자 밀도 조절에 의한 기능성 성분 증가 효과를 달성하기 위해 필수적일 수 있다. 따라서, 제1 배양 단계에서 광양자 밀도는 0.1 내지 1μmol 광자/㎡s, 0.3 내지 0.8μmol 광자/㎡s, 또는 0.5 내지 0.6μmol 광자/㎡s일 수 있다.

또한, 제2 배양 단계에서 광양자 밀도는 30 내지 60μmol 광자/㎡s, 35 내지 55μmol 광자/㎡s 또는 40 내지 50μmol 광자/㎡s일 수 있다. 상기 제2배양 단계에서 광양자 밀도가 만족되어야, 기능성 성분이 충분히 생산될 수 있다.

상기 초임계추출 전 상기 배양물을 동결건조하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직한데, 초임계추출 전 배양물을 동결건조함으로써 추출 효율을 높일 수 있다. 이때, 동결건조는 -20 내지 -80℃의 온도에서 수행된다.이후, 초임계추출은 40 내지 70℃의 추출온도에서 80 내지 700 bar로 수행하여, 본 발명의 유효성분인 미세조류 오일을 수득한다.

이상의 배양 추출법에 의해, 미세조류 오일 성분의 유효성분을 얻을 수 있으며, 통상 친수성 추출용매를 통해 얻는 추출물 대비 불포화지방상 및 항산화 성분을 다량 함유한다.

특히, 본 발명의 배양 추출법을 이용한 경우, 초임계 추출에 의해 낮은 온도에서 항산화물질인 루테인(빛과 열에 약함)의 손실을 최소화함으로써, 루테인 함량이 높고, 그로 인해 짙은 황색의 미세조류 오일을 확보함으로써, 이를 화장품에 적용할 수 있을 정도의 품질과 유효성분 농도로 유지할 수 있다.

따라서, 이러한 미세조류 오일을 화장품 제형에 넣었을 때 높은 항산화효과로 피부미백 및 주름개선에 도움을 줄 수 있으며　다량 함유된 불포화지방산이 피부에 영양을 부여해 유수분 밸런스를 맞춰주어 피부관리에 도움을 줄 수 있다.

상기 미세조류 오일은 황색의 천연오일성분으로서, 피부노화 개선용 조성물의 유상부에 용이하게 혼화될 수 있어, 전체 조성물에 대하여 0.1 내지 30중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 10중량%의 고함량으로 함유할 수 있다.

또한, 본 발명의 피부노화 개선용 조성물은 수상부에, 갈대추출물 및 퉁퉁마디추출물을 포함하는 해안가식물 추출물이 포함될 수 있으며, 우뭇가사리추출물, 톳추출물, 다시마추출물 및 붉은애기산호말 추출물로 이루어진 해조류 추출물이 더 함유될 수 있다.

이상의 수상부에 포함되는 추출물 역시 해안가식물 추출물 및 해조류 추출물의 혼합 추출물을 포함함으로써, 해수 및 갯벌의 영양분을 이용하여 생존 및 번식하므로 육지 식물에 비하여 미네랄, 아미노산, 지방산 등의 생리활성물질의 종류 및 함량이 높고, 이를 수상부에 포함하면, 제형 안정성 측면이나 피부 개선 측면에서의 이점이 있다.

구체적으로, 갈대추출물(Phragmites Communis Extract)은 습지와 호수 주변에서 서식하는 갈대로부터 얻어진 발효 추출물로서 피부컨디셔닝과 피부 활력에 유용한 효능을 부여한다.

퉁퉁마디추출물(Salicornia Herbacea Lysate)은 바닷가 또는 갯벌에 자라는 한해살이 풀로 전체가 다육질이고, 줄기는 마디마다 양쪽으로 퉁퉁한 가지가 갈라지고 높이는 10∼30cm 정도에 잎은 마디의 윗부분에 마주나고 비늘 조각 모양이다. 지구상에서 유일하게 소금기를 흡수하여 자라는 육상식물로 소금을 비롯해 천연미네랄이나 필수 아미노산 등을 함유하고 있다.

우뭇가사리(Gelidium amansii)는 우뭇가사리과의 바닷말이다. 암수의 배우체가 따로 있고 유성생식으로 과포자를 만든다. 과포자는 발아하여 사분포자체(四分胞子體)가 되고 이것이 발아하여 다시 암수의 배우체가 되는 세대교번을 되풀이한다. 다년생이며 연중을 통하여 살고 있으나, 여름의 번식기가 지나면 본체의 상부는 녹아 없어지고 하부만 남아 있다가 다음해 봄에 다시 새싹이 자라난다. 체세포의 틈 사이에 10∼20%의 한천질이 함유되어 있어 이를 이용하여 한천을 만든다. 이러한 우뭇가사리추출물을 화장료 조성물에 함유하면, 색소나 첨가물이 침전되지 않도록 안정제로 사용된다.

톳(Hijikia fusiforme Okamura)추출물은 모자반과에 속하는 다년생 해조류이다. 맛이 좋아 식용으로 이용되며 특히 칼슘과 철분을 풍부하게 함유하고 있다.

붉은애기산호말 추출물은 해조류에서 추출된 14가지 아미노산 성분을 포함하는 것으로 모발수분충전 용도로 사용되는 성분이다.

이상의 성분을 함유한 본 발명의 미세조류 오일을 함유한 화장료 조성물을 피험자에게 시험 전, 시험 2주 후, 시험 4주 후 사용하도록 하고 피부 표면 분석기를 이용해 피부결지수 (SEsm, Skin smoothness)을 측정한 결과, 피부결 개선효과를 확인할 수 있다[도 1 및 표 3].

또한, 본 발명의 미세조류 오일을 함유한 화장료 조성물을 피험자에게 시험 전, 시험 2주 후, 시험 4주 후 사용하도록 하고 피부 치밀도를 측정한 결과, 피부 치밀도 증가결과를 확인할 수 있으며, 시험기간 동안 시험자들의 피부 이상 증상은 발생하지 않은 안전한 시료임을 뒷받침한다[도 2 및 표 4].

또한, 본 발명의 미세조류 오일을 함유한 화장료 조성물을 눈가 주름 및 볼 주름 부위에 시험 전, 시험 2주 후, 시험 4주 후 확인결과, 미세조류 오일을 미포함한 조성물과 대비하면, 눈가 주름 및 팔자 주름개선율이 개선됨을 확인할 수 있다[도 3 및 표 5]. 동시에 눈가 부위 및 볼 부위에 표피 탄성복원력을 평가한 결과, 본 발명의 미세조류 오일을 함유한 화장료 조성물의 경우, 우수한 피부 탄성복원력[도 4], 피부 순탄력 및 피부 탄력개선을 확인할 수 있다.

본 발명의 미세조류 오일을 함유한 화장료 조성물을 총 8주간의 시험 기간 동안 대조 부위와 시험 시료를 사용한 시험 부위는 시험 전에 비해 통계적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 볼 부위 안면 처짐 각도가 감소된 결과를 확인하고[도 5] 및 색소 침착을 개선효과[도 6]를 확인할 수 있다.

이상의 효능을 가지는 본 발명의 미세조류 오일을 함유한 화장료 조성물은 다양한 O/W 및 W/O 제형에 적용할 수 있으며, 바람직한 실시형태로는 아이크림, 세럼, 맛사지크림 및 바디크림으로 이루어진 군에서 선택된 황색을 띠는 크림타입으로 제공된다.

또한, 본 발명의 미세조류 오일을 함유한 화장료 조성물은 오일상과 수상으로 분리된 2층상의 미스트 타입의 화장품제형으로 제공된다.

이때, 수상 및 유상의 비율은 95∼50: 5∼50%(w/w)로 혼합되는 것이 바람직하다.

본 발명의 화장료 조성물은 유효성분 중심으로 설명하고 있으나, 통상 화장품에 사용되는 성분, 예컨대 수성성분, 유성성분, 분말성분, 알코올류, 보습제, 증점제, 자외선흡수제, 미백제, 방부제, 산화방지제, 계면활성제, 향료, 색제, 비타민 C, 아스코르브산인산마그네슘, 아스코르브산글루코시드, 알부틴, 코지산, 글루코스, 프룩토스, 트레할로스 등의 당류등도 적절하게 배합할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.

본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 크림타입의 화장료 조성물 제조

단계 1: 균주 배양물의 제조

옥세노클로렐라 프로토테코이드 균주는 UTEX (Culture Collection of Algae at The University of Texas at Austin)에서 분양받은 UTEX2341(Auxenochlorella protothecoides, Chlorella protothecoides, 2011년 7월)을 사용하였다[기탁번호 KCTC18635P].

상기 균주를 -80℃에 보관된 동결 시험관 균주를 준비한 후, 얼음 상에 천천히 해동하고, 소량의 배양액에 분주한 다음 제1 배양을 위해 배양액을 포함하는 플라스크에 접종하였다. 균주가 접종된 배양물을 약 28℃에서 90 시간 이상 100 시간 미만 동안 110rpm에서 120rpm으로 균주의 상태를 지켜보면서 약 40시간 마다 5 rpm씩 속도를 상향시키며 진탕 배양하였고, 광양자 밀도를 약 0.5 내지 약 0.6 μmol 광자/㎡s로 유지하였다. 배양 배지는 K₂HPO₄, KH₂PO₄, NaCl, MgSO₄.7H₂O, NaNO₃, CaCl₂.2H₂O, HEPES, 효모 추출물, 및 비타민 복합체를 함유한 것을 사용하였고, 탄소원으로 글루코스를 첨가하였다.

상기 제1 배양의 배양물을 제2 배양을 위해 새로운 배양액을 포함하는 플라스크에 접종하였다. 상기 제1 배양물이 접종된 플라스크를 약 28℃에서 100 시간 내지 140 시간 미만으로 진탕속도를 제1 배양 단계에서와 같은 조건으로 하여 진탕 배양하였고, 광양자 밀도는 약 40 내지 약 50μmol 광자/㎡s를 유지하였다.

단계 2: 추출물의 제조

진탕 배양을 종료하고, 배양액으로부터 균체만을 얻어내기 위해 원심분리하였다. 배양액을 완전히 제거하기 위해 식염수로 수회 세척하였다. 원심분리 후 수득된 고형분을 약 72 시간 동안 -40℃에서 동결 건조하여 건조 분말을 얻었다. 상기 건조 분말을 초임계 추출기에 넣고, 준연속식(Semi-continuous) 초임계 추출을 수행하였다. 구체적으로, 고압용 기체 펌프를 이용하여 추출조에 이산화탄소를 일시적으로 공급하여 300 바(bar)까지 승압하고, 추출조 외부 히터를 통해 내 부의 추출 온도를 50 내지 70℃로 승온시켰다. 추출은 약 50℃의 온도에서 약 300 bar를 유지하여 6 시간 이상 수행하였다. 추출조의 출구에 부착된 압력조절기를 이용하여 압력을 조절하여 추출물의 양을 확인하였고, 추출물 회수량이 시간당 100g 이하로 회수되면 추출을 종료하였다. 추출 작업이 완료된 후에는 추출조의 출구에 부착된 압력조절기를 통해서 이산화탄소는 대기로 방출하고, 포집기 내에 수득된 조추출물(crude oil)을 회수하였다.

단계 3: 크림 제형의 화장료 제조

상기 조제된 옥세노클로렐라 프로토테코이드 균주로부터 배양 추출된 미세조류 오일인 클로렐라 미누티시마(Chlorella minutissima) 오일을 유상부에 함유하고, 하기 표 1에 제시된 조성대로 배합하여 황색 크림으로 제조하였다.

<실시예 2> 2층상의 미스트 타입의 화장료 조성물 제조

상기 실시예 1의 단계 2에서 배양 추출된 미세조류 오일인 클로렐라 미누티시마(Chlorella minutissima) 오일을 유상부에 함유하고, 하기 표 2에 제시된 조성대로 배합하여 2층상의 미스트 타입의 화장료 조성물을 제조하였다.

<실험예 1> 피부결 개선 효능평가

상기 실시예 1에서 제조된 크림 제형의 화장료 조성물에 대하여, 피험자 21명의 여성(30대 1명, 40대 12명, 50대 8명)을 대상으로 아침, 저녁 하루 2회씩 4주간 사용하도록 하고, 평가 시마다 동일한 부위에서 측정하였다. 측정방법은 자외선 A 광원과 고해상도 비디오 센서칩이 장착된 피부 표면 분석기(Visioscan VC98)을 이용한 기기 평가 및 피부과 전문의에 의한 사용 안전성 평가방법을 종합하여 피부결 개선 효능에 대한 임상평가를 실시하였다[대한피부과학연구소 승인번호 KDRI-IRB-19547].

피부 표면 분석기(Visioscan VC98)는 반대편에 배열된 두 개의 특수 할로겐 빛이 피부를 균일하게 비추며 빛의 스펙트럼을 이용하여 표면의 난반사를 줄여 정확한 이미지 분석이 가능하며, 측정 영역은 6×8mm이며 이미지는 내장된 CCD 카메라로 촬영하고 PC 연결을 통해 픽셀 단위의 흑백 이미지로 나타낸다. 3차원 이미지분석과 함께 피부결지수 (SEsm, Skin smoothness) 등의 측정치를 제공한다.

시험 전, 시험 2주 후, 시험 4주 후 피부 표면 분석기를 이용해 피부결지수 (SEsm, Skin smoothness)을 측정하고, 피부결 개선 정도를 하기 식에 의해 개선율(%)을 산출하였다.

그 결과를 하기 표 3에 기재하고 도 1에 이미지를 게재하였다. 단, 이미지는 전체 대상의 시험자 중 일부를 인용하였다.

상기 표 3에서 확인된 바와 같이, 실시예 1의 화장료 조성물을 사용한 후 피부결개선효과를 확인하였으며, 시험기간 동안 시험자들의 피부 이상 증상은 발생하지 않았다.

<실험예 2> 피부 치밀도 개선 효능평가

상기 실시예 1에서 제조된 크림 제형의 화장료 조성물에 대하여, 피험자 21명의 여성(30대 1명, 40대 12명, 50대 8명)을 대상으로 아침, 저녁 하루 2회씩 4주간 사용하도록 하고, 평가 시마다 동일한 부위에서 측정하였다[대한피부과학연구소 승인번호 KDRI-IRB-19548].

측정방법은 초음파측정기를 이용한 진피 치밀도 (dermal density) 측정은 항노화 화장품의 효능 평가에 이용되고 있는데, 실제로 피부 노화의 주 증상인 주름의 정도와 진피 치밀도 측정수치간에는 음의 상관관계가 있음이 보고된 바 있으며 앞서 기술한 바와 같이 노화에 의한 피부층 변화가 주로 콜라겐 생성양의 저하의 양상으로 나타난다는 점에서 노화된 피부층의 개선효과를 피부(층) 치밀도 측정으로 간접적으로 평가할 수 있다.

구체적으로, 고해상도 초음파 피부 측정장비(Ultrasound, DermaLab Skin)를 이용하여 피부 표면으로부터 깊이 3.37mm, 너비 17.6mm의 피부 구조물의 분석이 가능하며, 각질층부터 표피, 진피, 피하조직까지의 이미지화가 가능하다.

피부 이미지는 피부에 음파를 조사했을 때, 피부로부터 반사되는 신호를 측정하는데 기초한다. 이때, 사용되는 음파에너지는 피부나 다른 조직에 영향을 미치지 않는다. 상기 반사된 신호를 통해 가시화된 단면이미지는 신호의 강도(진폭) 분석을 통해 나타나는데 어두운 색일수록 낮은 반사 즉, 피부의 구조 사이에 밀도가 없거나 낮음을 의미하고, 밝은 색일수록 강한 반사 즉, 피부 구조의 밀도가 높음을 의미한다.

시험부위는 가능한 편평한 부위를 선정한다. 정확한 분석 이미지를 위해 같은 부위의 측정을 2~3 회 반복하고 노이즈가 없는 깨끗한 이미지를 채택한다.

그 결과를 하기 표 4에 기재하고 도 2에 피부 치밀도에 대한 이미지 분석사진을 게재하였다. 단, 이미지는 전체 대상의 시험자 중 일부를 인용하였다.

상기 표 4에서 확인된 바와 같이, 실시예 1의 화장료 조성물을 사용한 후 피부 치밀도가 증가하여, 시험 시료가 피부 치밀도 개선에 유용하며 시험기간 동안 시험자들의 피부 이상 증상은 발생하지 않은 안전한 시료를 확인하였다.

또한, 도 2의 이미지를 통해 LEB(Low Echogenic Band, ㎛), 두께(㎛), 밀도(%)를 분석할 수 있고, 이 중 밀도를 통해 피부층의 치밀한 정도를 분석할 수 있으며, 밀도가 증가할수록 피부치밀도가 증가하였음을 확인하였다.

<실험예 3> 항노화 효능평가

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 크림 제형의 화장료 조성물에 대하여, 피험자 20명의 여성(30대 1명, 40대 12명, 50대 7명)을 대상으로 아침, 저녁 하루 2회씩 4주간 사용하도록 하고, 평가 시마다 동일한 부위에서 측정하였다.

평가 방법은 노화 지표인 비접촉식 광학 3차원 피부영상 측정장비(PRIMOS CR, Canfield)를 이용하여 주름 개선 효능을 평가함과 동시에, Cutometer®를 이용하여 흡입강을 이용하여 피부의 점탄성(viscoelastic property)을 통해 피부의 신장력(distensibility), 탄력성(elasticity) 등의 피부 탄력 개선 효능을 측정하고, 빛의 현상의 일종인 moire 현상을 이용하여 피사체에 등고선을 그린 이미지를 촬영함으로써 얼굴 표면의 고저, 윤곽, 주름과 꺼짐 등을 확인할 수 있는 피부진단기기(F-ray)를 이용하여 볼 부위의 안면 처짐 개선 효능 평가를 측정하고, 색차계 (Chromameter)를 이용하여 안면의 구역별 밝기 수치 (L-value) 측정을 하고 노출부위와 비노출 부위의 비를 구하여 시험 부위의 피부 색소침착 정도 개선 효능을 평가하여, 항노화 효능을 확인해보는 인체 적용시험을 실시하였다[대한피부과학연구소 승인번호 KDRI-IRB-19546].

3-1. 측정장비(PRIMOS)를 이용한 주름 개선 효능평가는 시험 전, 시험 4주 후, 시험 8주 후에 주름을 기기적으로 측정하고 개선율(%)로 산출하였다. 이때, 눈가 주름은 눈꼬리에서 수평으로 1cm가량 떨어진 부위를 중앙으로 45×30mm 크기 및 팔자 주름은 팔자 주름 전체를 포함하는 볼 부위 45×30mm 크기로 정의하였다.

하기 표 6은 PRIMOS Ra 눈가 주름 및 팔자 주름 지수개선에 대한 결과이며, PRIMOS Ra, Rq, Rmax 측정치도 유사한 동향의 결과를 보였다.

상기 표 5의 결과로부터, 총 8주간의 시험 기간 동안 시험 시료를 사용한 눈가 시험 부위 및 팔자 시험 부위는 시험 전에 비해 통계적으로 유의한 수준 (p<0.05)으로 Ra 주름 지수가 감소하였으며, 사후 검정을 통해서 확인한 결과, 시험부위는 시험 8주 후부터 Ra 주름 지수가 통계적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 감소하는 것을 확인하였다. 상기 결과를 도 3에 도시하였다.

3-2. Cutometer®를 이용한 피부 탄력개선 효능평가는 시험 전, 시험 4주 후, 시험 8주 후에 주름을 기기적으로 측정하고 개선율(%)로 산출하였으며, 눈가 탄력은 눈꼬리에서 수평으로 2cm가량 떨어진 부위이고, 볼 탄력은 눈동자(pupil)와 콧망울(alar-facial groove)이 교차하는 지점에서 측정하였다.

그 결과를 도 4에 도시하였으며, 총 8주간의 시험 기간 동안 표피 탄성복원력(R2)을 확인한 결과, 눈가 부위의 경우 시험 시료 사용 부위에서 시험 전에 비해 통계적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 표피 탄성복원력(R2)이 증가하였으며, 사후 검정을 통해서 확인한 결과, 시험 전과 비교하여 시험 4주 후부터 표피 탄성복원력(R2)이 통계적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 증가하는 것을 확인하였다. 볼 부위의 경우, 시험 시료 사용 부위에서 시험 전에 비해 통계적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 표피 탄성복원력(R2)이 증가하였으며, 사후 검정을 통해서 확인한 결과, 시험 전과 비교하여 시험 8주 후부터 표피 탄성복원력이 통계적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 증가하는 것을 확인하였다.

3-3. 피부진단기기(F-ray) 이미지를 이용하여 시험 전, 시험 4주 후, 시험 8주 후에 볼 부위의 안면 처짐 각도를 분석한다. 분석 방법은 모아레(Moire) 방법을 통하여 촬영된 영상에서 입술이 끝나는 부위에서 수평선을 그리고, 입술이 끝나는 부위와 만나는 등고선의 수직 교차선(접선)을 그린 후 이들이 이루는 각도(R)를 이미지 분석 프로그램(Image-Pro Plus)을 이용하여 분석한다.

그 결과를 도 5에 도시하였으며, 총 8주간의 시험 기간 동안 시험 부위는 시험 전에 비해 통계적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 볼 부위 안면 처짐 각도가 감소하였으며, 사후 검정을 통해서 확인한 결과, 실시예 1은 시험 4주 후부터, 비교예 1은 시험 8주 후부터 볼 부위 안면 처짐 각도가 통계적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 감소하는 것을 확인하였다.

3-4. 색차계 (Chromameter)를 이용하여 피부 색소침착 정도 평가는 시험 전, 시험 4주 후, 시험 8주 후에 시험 부위의 밝기(L-value)를 기기적으로 측정하고, 각 부위에서 측정된 노출 및 비노출 부위의 L* value 값의 비(ratio)를 다음과 같이 구하며, 계산된 값이 1에 가까울수록 광노화에 의한 피부색의 차이가 작은 것으로 판단한다. 이때, 노출 부위는 기미 및 잡티 등 색소성 질환이 없는 광대뼈 돌출 부위(노출 부위)이고, 비노출 부위: 팔 안쪽의 광에 노출되지 않은 상완부(팔꿈치 앞쪽에서 상부 방향으로 5cm 부위에서 내측으로 5cm)이며, 시험 전후의 측정치로부터 산출된 개선율(%)로 산출하였다.

도 6에 피부 색소 침착 비율 개선율 결과를 도시하였으며, 총 8주간의 시험 기간 동안 시험 시료를 사용한 시험 부위는 시험 전에 비해 통계적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 피부 색소 침착 비율이 증가하였으며, 사후 검정을 통해서 확인한 결과, 실시예 1은 시험 4주 후부터 피부 색소 침착 비율이 통계적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 증가하는 것을 확인하였다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

옥세노클로렐라 프로토테코이드(Auxenochlorella protothecoides) 미세조류로부터 0.1 내지 1μmol 광자/㎡s의 광양자 밀도에서 제1배양 및 30 내지 60μmol 광자/㎡s의 광양자 밀도에서 제2배양을 통해 추출된 미세조류 오일 성분이 유상부에 함유된 피부노화 개선용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 옥세노클로렐라 프로토테코이드 미세조류가 클로렐라 프로토테코이드(Chlorella protothecoides) 또는 클로렐라 미누티시마(Chlorella minutissima)인 것을 특징으로 하는 피부노화 개선용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물에 갈대추출물 및 퉁퉁마디추출물을 포함하는 해안가식물추출물이 수상부에 함유된 것을 특징으로 하는 피부노화 개선용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물에 우뭇가사리추출물, 톳추출물, 다시마추출물 및 붉은애기산호말 추출물을 포함하는 해조류 추출물이 수상부에 더 함유된 것을 특징으로 하는 피부노화 개선용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물이 피부결 개선, 피부치밀도 개선, 눈 주름 및 팔자주름개선, 안면 피부 처짐 개선 및 색소 침착을 개선하는 것을 특징으로 하는 피부노화 개선용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 미세조류 오일이 전체 화장료 조성물에 0.1 내지 30중량% 함유된, 영양크림, 아이크림, 세럼, 맛사지크림 및 바디크림으로 이루어진 군에서 선택된 크림타입인 것을 특징으로 하는 피부노화 개선용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 미세조류 오일이 전체 화장료 조성물에 0.1 내지 30중량% 함유된, 2층상의 미스트 타입인 것을 특징으로 하는 피부노화 개선용 화장료 조성물.