Cytolytic™ Technology를 적용한 유산균 발효 미백소재 개발

(Development of whitening material by Lactic Acid Bacteria fermentation using Cytolytic™ Technology)

최근 천연과 안전한 성분에 대한 관심이 높아지면서 발효 기술을 적용한 화장품의 출시가 증가하고 있다. 발효는 미생물이 갖고 있는 효소를 이용해 유기물을 분해하고 기존 물질을 유용성분으로 생물전환하는 과정이다. 발효를 거치면 입자 크기가 작아지게 되는데 이러한 과정을 통해 피부흡수율을 증가시키고 효능을 높일 수 있다는 장점을 보유하고 있다.

그림1 Skim milk 농도에 따른 CFU 비교 결과

또 안전성 문제가 대두되면서 기존의 발효식품에 사용되는 미생물을 화장품 소재에 다양하게 적용하는 사례가 증가하고 있다. 식품에 사용하는 미생물은 오래전부터 사람이 섭취해 왔기 때문에 GRAS (Generally Recognized As Safe) 균주로 안전하다고 여겨진다. 발효유로 정의된 요거트는 예전부터 천연 팩으로 많이 활용되어 왔고 피부밝기를 개선하는 효과가 있다고 알려져 있다. 요거트 제조에 사용되는 유산균(Streptococcus thermophilus)을 이용해 피부 미백에 효과적인 유산균 용해물을 만들기 위한 발효공 정과 가공기술인 Cytolytic™ Technology에 대해 소개하고자 한다.

고농도의 균체수를 확보하기 위한 발효 공정 최적화 실험을 수행했고 세부 공정은 배지 최적화와 배양 최적화 단계로 나누어 진행했다. 배지 조성 최적화는 배지 내 2가지 조성을 변경해 CFU 수율을 비교했다. 유산균이 생장하기 알맞은 MRS 배지에는 다양한 질소원과 탄소원이 포함되어 있다. 우리는 소량의 영양분을 첨가해 수율을 증대시키기 위해 질소원인 beef extract를 skim milk로 대체했고 skim milk 농도에 따른 균체수 변화를 실험했다. 기존의 MRS 배지와 비교했을 때, beef extract와 동량의 skim milk를 첨가한 경우 비슷한 CFU를 확보했다(그림1).

또 MRS 배지 내에 존재하는 Glucose 외의 다른 Carbon sources (Galactose, Maltose, Mannose, Fructose, Xylose, Ribose)로 변경했을 때의 CFU를 비교했다. 탄소원 변경 시 Xylose와 Ribose를 제외한 탄소원은 대부분 유의적인 차이를 나타냈다.