KR102421434B1

KR102421434B1 - 산화안정성 및 유화능이 향상된 식물성 발효 오일 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102421434B1
Application number: KR1020170110862A
Authority: KR
Inventors: 김광년; 이재광
Original assignee: 주식회사 유나이티드엑티브
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2022-07-15
Also published as: KR20190024155A

Abstract

본 발명은 미생물을 이용하여 오일의 소수성 상호작용(hydrophobic interaction)을 상쇄시켜 오일과 극성이 높은 물질의 친화력을 향상시킴으로써 표면장력을 감소시키고, 유화력, 산화 안정성, 피부흡수력, 제형 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 발효된 식물성오일의 회수과정에서 규산마그네슘으로 충진한 친화크로마토그래피 컬럼으로 유리지방산 정제 및 불순물을 제거함으로써 산화안정성 및 산취를 개선시킨 식물성 발효오일을 제공할 수 있다.

Description

산화안정성 및 유화능이 향상된 식물성 발효 오일 및 그 제조방법{FERMENTED VEGETABLE OIL WITH IMPROVED OXIDATION STABILITY AND EMULSIFICATIN AND PREPARATION THEREOF}

본 발명은 산화안정성 및 유화능이 향상된 식물성 발효 오일 및 그 제조방법에 관한 것으로, 유화력, 산화 안정성, 피부흡수력, 제형 안정성을 향상시킬 수 있는 오일 및 그 제조방법에 관한 것이다.

오일을 발효시킴으로써 기능의 변화를 유도할 수 있는 다양한 기술을 개발하는 것은, 다양한 상품을 개발하고자 하는 산업적 요구에 부응하는 것이다.

종래의 오일(oil)을 포함하는 화장료 조성물은 다른 물질과의 혼화를 위하여 일반적으로 유화제, 계면활성제 등의 첨가물을 사용하고 있다.

이러한 첨가물들은 피부 장벽의 파괴를 촉진시켜 화장료 조성물에 포함되어 있는 다른 화학 첨가물 등을 피부 속으로 침투시킬 수 있으며, 이로 인하여 피부 독성이 야기되고, 피부를 건조하게 하여 노화를 촉진시킬 수 있다는 단점이 있다.

대한민국 공개특허 10-2013-0023162에는 발효 식물성 오일 및 이를 포함하는 조성물에 관하여 개시되어 있다. 상기한 기술에는 유리지방산 및 산가를 높임으로써 유화안정성과 사용감 및 향미 개선 효과가 있는 식물성 발효오일 제조하는 방법을 제시하였다. 그러나, 불포화지방산은 불안정한 화학적 성질 때문에 오일이 쉽게 산패되어 형성된 과산화물(Peroxide) 및 자유라디칼(Free radicals)의 영향으로 인하여 산화안정성을 감소시켜, 불쾌한 냄새 및 피부자극을 일으킬 수 있는 단점을 지니고 있다.

이에 따라, 첨가물의 사용을 최소화하면서 오일의 유화를 용이하게 하기 위한 연구가 요구된다. 따라서, 본 발명은 식물성 발효오일의 단점이 될 수 있는 부분인 유리지방산 및 불순물을 제거하고, 유화능을 향상시킬 수 있는 방법을 연구한 결과, Candida bombicola UA-06을 이용한 오일의 발효방법 및 친화크로마토그래피 컬럼을 이용하여 식물성 발효오일의 정제과정을 고안하였다.

선행기술문헌

(특허문헌 1) 대한민국 공개특허 제10-2013-0023162호, 2013년 03월 07일

본 발명의 목적은 미생물을 이용하여 식물성 오일의 발효 및 정제공정을 개선함으로써 종래의 식물성 발효오일의 단점을 해결하고자 하는 것이다. 즉, 본 발명의 주된 목적은 식물성 발효오일의 산화안정성 및 유화활성, 유화 안정도, 피부 흡수력, 발효 산취 등이 향상된 식물성 발효오일을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은

Candida bombicola UA-06(기탁번호: KCTC18592P) 미생물에 의해 발효된 식물성 발효 오일을 제공한다.

일구현예에 따르면, 상기 식물성 발효 오일은 발효 전보다 표면장력이 1.2 내지 3배 낮은 것일 수 있다.

또한, 상기 식물성 발효 오일은 발효 전보다 유화활성이 1.5 내지 20배 높은 것일 수 있다.

또한, 상기 식물성 발효 오일은 발효 전보다 마이셀 크기가 5 내지 20배 작은 것일 수 있다.

또한, 상기 식물성 발효오일의 유리지방산 함량이 발효 전 오일의 유리지방산 함량의 1 내지 1.2배일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면,

Candida bombicola UA-06(기탁번호: KCTC18592P) 미생물 및 식물성 오일을 배지에 발효시키는 1차 종균발효 단계;

상기 1차 종균발효물을 계대배양시키는 2차 종균발효 단계 및,

상기 2차 종균발효물을 계대배양하여 발효시키는 본 발효 단계를 포함하되,

상기 1차 종균발효 단계에서 사용하는 배지가 이스트 추출물(yeast extract), 말트 추출물(malt extract), 펩톤(peptone), 글루코스(glucose), 우레아(urea) 및 식물성 오일을 포함하고,

상기 2차 종균발효 단계에서 사용하는 배지가 글리세린(glycerin)을 포함하고,

상기 본 발효 단계에서 사용하는 배지가 글리세린(glycerin), K₂HPO₄, KH₂PO₄, NH₄NO₃, MgSO₄ 및 이스트 추출물(yeast extract)을 포함하며,

상기 1차 및 2차 종균발효 단계가 15 내지 25℃의 호기 조건에서 10 내지 30시간 발효시키는 것이고,

상기 본 발효 단계가 15 내지 25℃의 호기 조건에서 90 내지 100시간 발효시키는 것인 식물성 발효 오일 제조방법을 제공할 수 있다.

일구현예에 따르면, 식물성 발효오일의 회수 및 정제 단계를 통하여 수분 및 불순물, 지방산을 제거함으로써 산화 안정성 및 유화능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 식물성 발효 오일을 포함하는 화장료 조성물을 제공할 수 있다.

기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명은 미생물을 이용하여 식물성 오일을 발효 및 정제공정 방법으로 식물성 발효오일을 효과적으로 생산할 수 있고, 그 방법으로 발효된 식물성오일은 유화활성, 유화 안정도, 피부안전성, 피부흡수력, 제형 안정성 등의 기능성이 향상된 식물성 발효오일을 생산할 수 있다. 또한, 본 발명은 산화되기 쉬운 식물성 발효오일을 규산마그네슘이 충진된 2M의 Affinity chromatography column을 통해 식물성 발효오일의 산화 안정성을 시킴으로 써, 피부세포 독성 감소 및 장기간 안정하게 유지시켜주어 피부 외용제 또는 화장료 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 오일에 대한 표면장력 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 오일의 1시간 후 유화 정도를 나타낸 사진이다.
도 3은 오일의 대한 48시간 후 유화 정도를 나타낸 사진이다.
도 4는 오일에 대한 광학 현미경 사진이다.
도 5는 세포 생존율 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 흑백 밸런스 히스토그램 분석 결과를 나타낸 것이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 구현예에 따른 산화 안정성 및 유화능을 향상시킨 식물성 발효 오일 및 그 제조방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 식물성 발효 오일은 Candida bombicola UA-06(기탁번호: KCTC18592P) 미생물에 의해 발효된다.

칸디다 봄비콜라(Candida bombicola)는 유화물질을 생성할 수 있는 미생물로, 계면활성제와 같은 첨가제의 사용이 없이도 오일에 대한 유화율 및 혼화율을 향상시키는 데에 중요한 역할을 함으로써, 피부 흡수력 및 제형 안정성 등을 향상시킬 수 있다.

일구현예에 따르면, 발효된 식물성 오일은 발효 전보다 표면장력이 1.2 내지 3배, 예를 들어 1.5 내지 2배 감소함으로 인하여 유화활성이 1.5 내지 20배, 예를 들어 3 내지 15배 증가할 수 있다. 또한, 발효된 식물성 오일은 발효 전보다 마이셀의 크기가 5 내지 20배, 예를 들어 7 내지 15배 감소함으로 인하여 피부 흡수력을 향상시킬 수 있다.

또한, 발효된 식물성 오일은, 발효 후의 유리지방산 함량이 발효 전과 비슷한 정도, 예를 들어 발효 전 유리지방산의 1 내지 1.2배를 나타냄으로써 과산화 속도를 감소시켜 오일의 산화 안정성을 향상시킬 수 있다.

유리지방산은 리놀레산(linoleic acid), 올레산(oleic acid), 팔미트산(palmitic acid), 스테아르산(stearic acid) 등을 포함하고 있다. 유리지방산은 불포화지방산 및 포화지방산으로 구분할 수 있으며, 그 중 리놀레산(linoleic acid), 올레산(oleic acid) 등은 불포화 지방산에 속하고, 팔미트산(palmitic acid), 스테아르산(stearic acid) 등은 포화 지방산에 속한다.

본 발명에 따른 식물성 발효 오일 제조방법은 1차 종균발효 단계, 2차 종균발효 단계 및 본 발효 단계를 포함할 수 있다.

구체적으로, 본 발명은

상기 2차 종균발효물을 계대배양하여 발효시키는 본 발효 단계를 포함하는 방법으로 식물성 발효 오일을 제공한다.

일구현예에 따르면, 상기 1차 종균발효는 이스트 추출물(yeast extract), 말트 추출물(malt extract), 펩톤(peptone), 글루코스(glucose), 우레아(urea) 및 식물성 오일을 포함하는 배지에 Candida bombicola UA-06(기탁번호: KCTC18592P) 균주를 접종하여 15 내지 25℃의 호기 조건에서 10 내지 30시간 동안 발효시키는 것일 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 2차 종균발효는 상기 1차 종균발효 배지조성에서 글루코스(glucose)를 글리세린(glycerin)으로 대체한 배양액을 사용하여 상기 1차 발효물을 15 내지 25℃의 호기 조건에서 10 내지 30시간 동안 계대배양시키는 것일 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 본 발효는 글리세린(glycerin), K₂HPO₄, KH₂PO₄, NH₄NO₃, MgSO₄ 및 이스트 추출물(yeast extract)을 포함하는 배양액을 사용하여 15 내지 25℃의 호기 조건에서 90 내지 100시간 동안 계대배양시키는 것일 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 본 발효 단계 후 정제공정 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 수분 및 미생물의 정제를 위하여, 본 발효 후 발효물을 정치시켜 상층에 위치하는 오일 층과 하층에 위치하는 배지 및 불순물 층을 분리하여 하층을 폐기하고, MgSO₄를 첨가하여 교반한 후 원심분리기를 이용하여 잔존 불순물 및 수분을 제거시킨 오일을 수득할 수 있다.

또한, 본 발효 후 발효물의 지방산 및 불순물의 정제를 위하여, 크로마토그라피(chromatography) 방법을 사용할 수 있다. 구체적으로, 친화크로마토그라피 컬럼(affinity chromatography column)에 규산마그네슘(magnesium silicate)을 충진제로 사용하여 지방산 및 불순물 등을 흡착, 여과시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 미생물에 의한 대사산물을 이용하여 오일의 소수성 상호작용(hydrophobic interaction)을 상쇄시켜 오일과 극성이 높은 물질의 친화력을 향상시킴으로써 표면장력을 감소시킬 수 있으므로, 계면활성제, 유화제 등의 첨가물이 없이도 용이하게 유화력, 흡수력, 제형 안정성, 산취 등을 개선시킬 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

실시예 및 비교예

비교예 1 및 실시예 1 내지 5: 식물성 발효 오일 제조

하기 표 1에 따른 배지 조성으로 비교예 1의 오일을 제조하였다.

1차 배양

Pseudozyma antarctica (KCTC7640) 균주를 배지 1L에 접종하여 25℃, 300rpm, 호기적인 조건에서 48시간 동안 배양하였다.

2차 배양

1차 배양조건과 동일한 배양액 100L에 Pseudozyma antarctica (KCTC7640) 균주를 접종하여 48시간 동안 1차 배양을 수행한 다음, 올리브 오일 100L를 배양액에 첨가하고 25℃, 500rpm, 호기적인 조건에서 96시간 동안 배양하였다.

회수

2차 발효를 마친 식물성 오일을 회수한다.

본 발명에서는 Candida bombicola UA-06(기탁번호: KCTC18592P) 균주를 이용하였으며, 1차 배양조건은 동일하게 진행하였으며, 2차 종균발효 배지조성은 glucose를 대신 glycerin을 대체하였고, 나머지 조성은 동일하게 진행하였다. 그리고, 발효조건은 20℃, 300~500rpm, 호기적인 조건에서 24시간 발효를 진행 함으로써 생산시간 단축 및 효율성을 높였다. 또한 식물성 발효오일의 회수하는 단계에서 정제공정을 추가함으로써 높은 유리지방산 및 불순물을 제거함으로 써 오일의 상품성을 향상시킬 수 있었다.

하기 표 1에 따른 배지 조성으로 실시예의 오일을 제조하였다.

1차 종균발효

Candida bombicola UA-06(기탁번호: KCTC18592P) 균주를 배지 1L에 접종하여 20℃, 300rpm, 1NL/min(1vvm)의 호기적인 조건에서 24시간 동안 1차 종균발효를 진행하였다. 사용한 배지는 미생물의 균체성장 및 대사과정을 최적화하기 위하여 Yeast extract 3g/L, Malt extract 3g/L, Peptone 5g/L, Glucose 10g/L, Urea 1g/L, 오일 50g/L, 증류수 928g/L 조성으로 하였다.

2차 종균발효

상기 1차 종균발효 배지 조성에서 Glucose 10g/L를 Glycerin 20g/L로 대체한 것을 제외하고 동일한 조성의 배양액 10L에 20℃, 300rpm, 10NL/min(1vvm)의 호기적인 조건으로 하여 24시간 동안 2차 종균발효를 진행하였다.

본 발효

상기 2차 종균발효 배양액을 glycerin 20g/L, K2HPO₄4 25g/L, KH2PO4 7g/L, NH4NO3 3g/L, MgSO4 2g/L, Yeast extract 10g/L, 증류수 433g/L, 오일 500g/L 조성의 배양액 100L로 계대배양하여 20℃, 300rpm, 100NL/min(1vvm)의 호기적인 조건에서 96시간 동안 본 발효를 진행하였다.

정제

미생물 등을 제거하기 위하여, 상기 본 발효 후 발효물을 정치시켜 상층(오일)과 하층(배지 및 불순물)으로 분리한 후, 하층을 모두 폐기하였고, 수분을 제거하기 위하여 MgSO₄ 20g/L를 첨가하여 교반하였다. 교반 2시간 후 연속형 원심분리기 장비를 이용하여 미생물 균체, MgSO₄, 오일층에 잔존해 있던 불순물 및 수분이 제거된 오일을 수득하였다.

지방산 및 불순물을 제거하기 위하여, 주문제작한 직경 45파이, 길이 2M의 Affinity chromatography column 내부에 규산마그네슘(magnesium silicate)를 충진제로 사용하였고, 30L/hour의 유량으로 지방산 및 불순물을 흡착 및 여과하였다.

실시예 6 및 7: 식물성 발효 오일을 포함하는 제제

실시예 6: 로션

하기 표 2의 조성에 따라 외용 로션제를 제조하였다. 구체적으로, 하기 표 2의 1번 원료에 2 내지 5번 원료를 순차적으로 투입한 후 교반하고 60~70℃로 가열하여 용해시키고, 6 내지 9번 원료를 별도의 용기에 넣고 60~70℃로 가열하여 용해시킨 후, 1 내지 5번 원료 반응 용기에 투입하여 유화시켰다. 유화가 끝나면 10번 원료를 투입하여 균일하게 용해 및 혼합한 후 40℃까지 냉각한 뒤 11번 원료를 투입 및 교반 후 30℃까지 냉각시키고, 숙성시켰다.

실시예 7: 크림

하기 표 3의 조성에 따라 외용 크림제를 제조하였다. 구체적으로, 하기 표 3의 1번 원료에 2 내지 6번 원료를 순서대로 투입한 후 교반하고, 60~70℃로 가열하여 용해시키고, 7 내지 10번 원료를 별도의 용기에 넣고, 60~70℃로 가열하여 용해시킨 후, 1 내지 6번 원료 반응 용기에 투입하여 유화시켰다. 유화가 끝나면 11 및 12번 원료를 투입하여 균일하게 용해 및 혼합한 후 40℃까지 냉각한 뒤 13번 원료를 투입 및 교반 후 30℃까지 냉각시키고, 숙성시켰다.

실험예

실험예 1: 표면장력

실시예 1 내지 4의 발효 전 후 표면장력과 비교예 1의 표면장력을 측정하기 위하여 processor tensiometer(K14,KRUSS)를 사용하였다. Certified grade hexadecae(Acros organics, γ=26.6dyne/cm)을 사용하였고, 물은 Millipore Mill-Q-water system에 의한 순수를 사용하였으며 그 표면장력은 72.4dyne/cm이고, pH는 6.4이다. 표면장력 측정 결과는 하기 도 1에 나타내었다.

도 1에 나타난 바와 같이, 비교예 1과 실시예 3(올리브 오일)에 따른 오일을 비교하면, 실시예 3이 비교예 1보다 표면장력이 1.5~2배정도 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 본 발명에 따른 발효오일이 서로 다른 두 상 사이의 계면장력을 감소시켜 유화분산을 촉진시킬 수 있는 능력을 향상시킬 수 있음을 확인시켜 주는 것이다.

실험예 2: 유화활성

실험예 2-1: 흡광도 측정

실시예 1 내지 4의 발효 전, 후 유화활성을 분석하기 위하여 발효오일과 증류수를 1:9로 혼합한 후 1분간 강하게 교반하여 유화시키고, 10분간 정치시켜 하층부의 용액을 채취하여 흡광도를 측정하였다. 유화 활성은 분광광도계(Microplate,BIOTECK, USA)를 이용하여 660nm에서 흡광도를 측정하는 것으로 확인하였으며, 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다.

표 4에 나타난 바와 같이, 발효 전에 비하여 발효 후 오일의 유화 활성이 4 내지 10배 높은 것을 확인할 수 있다.

실험예 2-2: 육안 평가

유화 활성을 확인하기 위하여 오일을 육안으로 평가하였다. 구체적으로, 실시예 1 내지 4에 따른 발효 전, 후의 오일과 비교예 1 각각에 대하여, 증류수와 1:1로 혼합한 후 5분간 교반하여 1시간 후의 유화 상태를 하기 도 2에 나타내었고, 48시간 방치 후의 유화 상태를 하기 도 3에 나타내었다.

도 2 및 3에 나타난 바와 같이, 비교예 1, 발효 전, 발효 후 오일에 대하여 증류수와의 유화된 상태를 시간 별로 관찰하였을 때, 발효 후 오일은 안정한 형태로 분산된 결과를 볼 수 있는 반면, 비교예 1 및 발효 전 오일은 시간이 지남에 따라 증류수와 오일의 분리 현상이 뚜렷하게 나타났다.

실험예 2-3: 현미경 관찰

하기 표 5에 따른 조성물에 대하여 광학 현미경(Mitoc AE2000)을 이용하여 마이셀 형태와 입자크기 및 갯수를 측정하였으며, Mitoic Images Plus 3.0(x64)를 이용하여 분포도를 분석하였다. 광학 현미경 사진 및 분석 결과는 하기 도 4 및 표 6에 나타내었다.

상기 표 6에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 3(올리브 오일)에서 균일하고 작은 유화입자를 관찰할 수 있으므로 비교예 1에 비하여 유화 안정성이 향상되었음을 확인할 수 있다.

실험예 3: 산화 안정성

실험예 3-1: 산가 측정

산가 측정은 식품공전의 산가시험법을 이용하였다. 삼각 플라스크에 오일 5g을 취한 후 에탄올-에테르 혼액(1:2, v/v) 100ml을 넣어 오일을 녹이고 여기에 1% 페놀프탈레인 용액 100㎕을 넣어 섞은 뒤 엷은 홍색이 될 때까지 0.1N 에탄올성 수산화칼륨용액으로 적정하였다. 오일 대신 증류수를 사용하여 공시험을 진행하였다.

계산식은 다음과 같다.

산가 = (5.611×a×f)/s

s=시료의 채취량

a=0.1N KOH용액의 소비량(ml)

f=0.1N KOH용액 역가

그 결과는 하기 표 7에 나타내었다.

비교예 1은 산가 값이 12.34 mg KOH/g로, 발효 전 실시예 3(올리브 오일)에 비하여 17 배 이상 높았고, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4의 발효오일은 발효 전 오일에 비하여 1 내지 2배 증가한 것을 확인할 수 있다.

실험예 3-2: 과산화물가 측정

과산화물가측정은 식품공전의 과산화물가 시험법을 이용하였다. 삼각플라스크에 오일 1g을 취한 후 acetic acid:chloroform=3;2(v/v) 혼합용액 25ml을 넣고 뚜껑을 덮고 가볍게 흔들어 섞은 후 냉암소에 10분간 보관하였다. 그 후, 증류수 30ml을 가하여 세게 흔들고, starch solution을 1ml 가한 뒤 0.01N 티오황산 나트륨용액으로 무색이 될 때까지 적정하였다. 오일 대신 증류수를 사용하여 공시험을 진행하였다. 그 결과는 하기 표 8에 나타내었다.

표 8에 나타난 바와 같이, 비교예 1의 경우 발효 전 오일의 과산화물가 값이 289 meq/Kg로, 본 발명의 발효 전 실시예 3(올리브 오일)에 비하여 36배 높았고, 본 발명의 발효 오일은 발효 전에 비하여 1.3 내지 2.5배 과산화물가 값이 증가하였다. 이러한 결과는 비교예 1과 본 발명에 따른 발효 오일의 지방산 조성의 차이로 인한 것으로, 비교예 1의 시료가 유리지방산 함량이 높기 때문에 자동 산화율이 증가한 것으로 판단되며, 유리지방산 함량의 측정은 하기 실험예에서 진행하였다.

실험예 4: 유리지방산 측정

실시예 3(올리브 오일)의 발효 전, 후 오일과 비교예 1의 유리지방산을 측정하기 위하여, HPLC 분석을 하였으며, Waters Alliance2690 liquid chromatograph system (Waters, USA)와 Waters 2420 evaporative light scattering detector를 이용하였다. 컬럼은 PLRP-S 100Å 5㎛, 250×4.6mm(P/N PL1512-5800)을 사용하였다. 분석 조건은 하기 표 9와 같다.

유리지방산 분석 결과는 하기 표 10에 나타내었다.

표 10에 나타난 바와 같이, 비교예 1은 발효 후에 발효 전보다 총 유리지방산 함량이 165배 높아졌지만, 본 발명 실시예 3에 따른 발효 후 올리브오일은 발효 전과 같은 정도의 유리지방산 함량을 나타내었다.

실험예 5: 세포 증식 및 독성

실시예 1 내지 3에 따른 발효 오일의 인간섬유아세포 증식효과 및 독성을 검증하기 위하여 MTT 시험을 하였다. 인간섬유아세포인 Hs68세포를 96 well culture plate에 1x10⁴ cells/well 농도로 37℃, 5% CO₂ 조건에서 24시간 배양하였다. 세포를 2시간 serum starvation 후, 식물성 발효오일을 농도별(0-1%)로 처리하여 48시간 배양하였다. 세포의 생존율을 측정하기 위해 배양액을 모두 제거하고 MTT시약을 처리하여 2시간 동안 배양하였다. 형성된 formazan을 DMSO로 용해하여 microplate reader로 570nm에서 흡광도를 측정하였다. MTT 시험법은 미토콘드리아의 환원효소가 수용성인 MTT시약을 불수용성인 formazan으로 환원하여 생세포를 계수하는 시험법으로 세포 생존율, 세포 독성, 세포 증식율 등을 측정하는 시험법 중 하나이다. 그 결과는 도 5에서 나타내었으며, 실시예 1 내지 3을 농도 별로 처리하였을 때, 0.0625%에서 115~125%의 가장 높은 세포 증식율을 나타내었고, 0.5%까지 세포생존율은 80%이상 나타내었다.

실험예 6: 피부 흡수력

기름종이를 이용하여 피부에 도포한 발효 오일의 피부흡수력 측정을 하였다. 발효 오일은 발효 전 실시예 2(포도씨 오일) 및 실시예 5(아르간 오일)와 본 발명에 따른 방법으로 발효된 실시예 2 및 실시예 5를 사용하였다.

각각의 오일에 대하여, 스포이드로 한 방울씩 피부에 떨어뜨려 30초간 흡수시킨 뒤, 기름종이로 남은 유분을 흡수시켰다. 기름종이의 흑백 밸런스를 포토?事? 히스토그램 분석 기능으로 비교하였으며, 그 결과는 하기 도 6에 나타내었다.

하기 도 6을 보면, 기름종이에 유분이 많이 흡수 될수록 더 진한 검은색을 띄며, 흡수가 되지 않았을 때는 본래 기름종이 색깔인 연한 회식을 띈다. 기름종이를 흑백 분포도로 나타내었을 때 그래프의 가장 왼쪽이 기름종이의 가장 진한 검은색 부분의 분포를 나타내고, 가장 오른쪽이 기름종이의 가장 하얀색 부분의 분포를 나타낸다. 왼쪽으로 그래프가 치우칠수록 검은색 부분이 진하고, 면적이 넓으므로 기름종이에 흡수된 유분이 많으며, 이는 피부로 흡수되는 오일의 양이 적고, 피부 위에 잔존하는 유분이 많다는 것을 의미한다. 그 결과, 발효 전 실시예 2(포도씨 오일) 및 발효 전 실시예 5(아르간 오일)보다 본 발명에 따른 방법으로 발효된 실시예 2 및 실시예 5에서 피부흡수도가 높게 나타남을 확인할 수 있다.

실험예 7: 관능검사

비교예 1 및 실시예 3의 관능검사를 위하여 20~50대 여성 20명을 대상으로 하여 피험자를 선정하였다. 상기 피험자들을 대상으로 비교예 및 실시예 각각을 사용 후 흡수력, 끈적임, 퍼짐성, 향취의 4항목에 대하여 설문조사를 하였으며, 그 결과는 하기 표 11에 나타내었다.

표 12에 나타난 바와 같이, 실시예 3이 비교예 1에 비하여 흡수력, 끈적임, 발림성, 향취 모든 항목에서 우수한 결과를 나타내었다. 비교예 1은 특히 향취 항목에서 매우 나쁘다고 선택한 피험자 수가 7명으로 높게 나타난 것을 확인할 수 있다.

상기 결과에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 식물성 오일의 대사산물이 오일의 소수성 상호작용을 상쇄시킴으로써 극성이 높은 다른 물질과의 친화력을 향상시켜 표면장력을 감소시키고, 유화력, 피부 흡수력 및 제형 안정성을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 또한, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

Candida bombicola UA-06(기탁번호: KCTC18592P) 미생물 및 식물성 오일을 배지에 발효시키는 1차 종균발효 단계;
상기 1차 종균발효물을 계대배양시키는 2차 종균발효 단계 및,
상기 2차 종균발효물을 계대배양하여 발효시키는 본 발효 단계를 포함하되,
상기 1차 종균발효 단계에서 사용하는 배지가 이스트 추출물(yeast extract), 말트 추출물(malt extract), 펩톤(peptone), 글루코스(glucose), 우레아(urea) 및 식물성 오일을 포함하고,
상기 2차 종균발효 단계에서 사용하는 배지가 글리세린(glycerin)을 포함하고,
상기 본 발효 단계에서 사용하는 배지가 글리세린(glycerin), K₂HPO₄, KH₂PO₄, NH₄NO₃, MgSO₄ 및 이스트 추출물(yeast extract)을 포함하며,
상기 1차 및 2차 종균발효 단계가 15 내지 25℃의 호기 조건에서 10 내지 30시간 발효시키는 것이고,
상기 본 발효 단계가 15 내지 25℃의 호기 조건에서 90 내지 100시간 발효시키는 것인 식물성 발효 오일 제조방법.
제1항에 따른 방법으로 제조된 식물성 발효 오일.
제2항에 있어서,
상기 식물성 발효 오일이 발효 전보다 표면장력이 1.2 내지 3배 낮은 것인, 식물성 발효 오일.
제2항에 있어서,
상기 식물성 발효 오일이 발효 전보다 유화활성이 1.5 내지 20배 높은 것인, 식물성 발효 오일.
제2항에 있어서,
상기 식물성 발효 오일이 발효 전보다 마이셀 크기가 5 내지 20배 작은 것인, 식물성 발효 오일.
제2항에 있어서,
상기 식물성 발효 오일의 유리지방산 함량이 발효 전 오일 유리지방산 함량의 1 내지 1.2배인 것인, 식물성 발효 오일.
제1항에 있어서,
상기 본 발효 단계 후 발효물을 정치시켜 상층과 하층을 분리하여 하층을 폐기하고, MgSO₄를 첨가하여 교반 후 원심분리하여 미생물 및 수분을 제거하는 단계 및,
친화크로마토그라피 컬럼에 규산마그네슘을 충진제로 사용하여 지방산 및 불순물이 제거된 오일을 회수하는 단계를 포함하는 것인 식물성 발효 오일 제조방법.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 식물성 발효 오일을 함유하는 화장료 조성물.