白芷发酵物及其制备方法与用于改善皮肤外观的用途
技术领域
本发明涉及植物发酵领域，尤其涉及白芷发酵物及其制备方法与用于改善皮肤外观的用途。
背景技术
表皮层为皮肤的最外层，由外往内依序为角质层、颗粒层、有棘层及基底层，表皮层主要由基底层中未分化的圆柱型角质细胞持续向上进行分化形成，此过程称为角质化。角质细胞内含水量高，随着细胞向上代谢分化，角质细胞形状会逐渐变成扁平状，且细胞核及胞器开始退化萎缩，并在角质层形成不具细胞核与胞器的死细胞。表皮层的主要功能为使皮肤保水，并形成皮肤屏障以抵御各种外来伤害，其中表皮层最外层由一弱酸性的皮脂膜以及如砖墙结构的角质层所构成，此屏障能锁住皮肤的水分和油脂、抵抗皮肤表面病菌入侵，及对抗外界异物及紫外光等伤害，对人体有非常重要的保护作用。
表皮层中的角质层，其角质细胞虽然为死细胞，但其主要成分为角蛋白(keratin)，角蛋白能吸收水分使皮肤保持湿润，角质细胞也会分泌如玻尿酸等物质作为细胞间质，以维持表皮层皮肤屏障的结构完整，以防止皮肤水分散失及形成完整防护。当皮肤接触过冷或过热的环境以及照射紫外光等刺激，会导致角质细胞无法维持正常的代谢循环，且皮肤保水能力也会下降，并导致皮肤表皮层屏障受损，让皮肤变得粗糙、干燥脱屑、脆弱易受刺激、敏感泛红，因此角质层的健康与保水能力对于抵御外来伤害着实非常重要。
另外，近年来为达到人们努力追求皮肤白皙及斑点渐少的需求，市面上不断开发出各种抑制黑色素形成或淡化斑点的美白产品，然而，该些产品为要求达到特殊效果，而加入过多致癌的化学物质或环境荷尔蒙，使消费者在不知情的状况下使用会伤害皮肤影响健康的成分。
综合上面所述，为了改善因角质细胞受损、保水能力下降、以及皮肤老化所导致皮肤变得脆弱、易敏等问题，且因应讲求天然健康的现代，开发一种能有效使提升皮肤保水能力，以维持角质细胞排列、维持角质层结构完整，且又能兼顾皮肤美白要求的皮肤综合保健组合物，着实有其必要性。
发明内容
缘此，本发明的一目的在提供一种白芷发酵物，其中该白芷发酵物是由一白芷经由一溶剂萃取所得的白芷萃取物，再经由一酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、一胚芽乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、及一醋酸杆菌(Acetobacter aceti)依序进行发酵而获得。
本发明的又一目的在提供一种如前所述的白芷发酵物用于制备一提升皮肤保水度的组合物的用途；且该白芷发酵物的有效浓度为至少5％(v/v)。
本发明的又一目的在提供一种如前所述的白芷发酵物用于制备一提升皮肤亮泽度的组合物的用途；且该白芷发酵物的有效浓度为至少5％(v/v)。
本发明的又一目的在提供一种如前所述的白芷发酵物用于制备一淡化皮肤色斑的组合物的用途；且该白芷发酵物的有效浓度为至少5％(v/v)。
本发明的另一目的在提供一种白芷发酵物的制备方法，是包含：将一白芷经由一溶剂萃取所得的白芷萃取物，该白芷萃取物再经由一酵母菌(Saccharomycescerevisiae)、一胚芽乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、及一醋酸杆菌(Acetobacteraceti)依序进行三阶段发酵而获得。
在本发明的一实施例中，该白芷萃取物是以水为溶剂在50-100℃下萃取该白芷0.5-3小时所获得；该白芷及水是以1:1-10(w/w)的比例混合；该酵母菌的添加量为0.01-0.5％(w/w)；该胚芽乳杆菌的添加量为0.01-0.25％(w/w)；该醋酸杆菌的添加量为1-20％(w/w)；且该酵母菌、该胚芽乳杆菌、及该醋酸杆菌的发酵时间比为1-2:1-3:5-10。
在本发明的又一实施例中，该白芷发酵物具有减少皮肤表皮色斑使皮肤净透白皙的功效。
在本发明的又一实施例中，该白芷发酵物具有改善皮肤暗沉、枯黄的情况使皮肤透亮有光泽的功效。
在本发明的另一实施例中，该白芷发酵物具有改善皮肤干燥、缺水的情况使皮肤水润有弹性的功效。
本发明将白芷萃取物以酵母菌、胚芽乳杆菌、及醋酸杆菌进行三段式发酵所得的白芷发酵物，能通过该微生物发酵制程使白芷的效性物质多醣大量释出；本发明的白芷发酵物能有效淡化个体皮肤的紫外线色斑，以减少皮肤表皮色斑使皮肤净透白皙；能有效提升个体皮肤的亮泽度，以改善皮肤暗沉、枯黄的情况使皮肤透亮有光泽；能有效提升个体皮肤的保水度，以改善皮肤干燥、缺水的情况使皮肤水润有弹性。因此，本发明的白芷发酵物可用于制备改善皮肤外观的组合物的用途，且该组合物是一医药品、一保养品、或一食品，可藉由口服、涂抹等方式给予一个体。
以下将配合图式进一步说明本发明的实施方式，下述所列举的实施例是用以阐明本发明，并非用以限定本发明的范围，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
附图说明
图1为本发明的一实施例的白芷发酵物淡化个体皮肤紫外线色斑的柱形图；
图2为本发明的一实施例的白芷发酵物提升个体皮肤亮泽度的柱形图；
图3是为本发明的一实施例的白芷发酵物提升个体皮肤保水度的柱形图；**p<0.01。
具体实施方式
本文中所使用数值为近似值，所有实验数据皆表示在20％的范围内，较佳为在10％的范围内，最佳为在5％的范围内。
使用Excel软件进行统计分析。数据以平均值±标准偏差(SD)表示，个此之间的差异以学生t检验(student's t-test)分析。
白芷(Angelica dahurica)为伞(伞)形科(Apiaceae)当归属(Angelica)多年生草本植物，又称紫花前胡、野当归、山芹菜、独活、鸭脚前胡、鸭脚当归、老虎爪等名。白芷植株高约1-2.5公尺，根呈圆柱形，颜色为棕黄色至棕褐色，具有强烈气味；茎基部直径约2-5公分；叶呈羽状分裂；花序呈复伞形，且为顶生或侧生；果实则呈长圆形或卵圆形。白芷的根常作为中药，具有活血止痛、祛病除湿、治疗感冒的功效。
如本文中所使用的，用语「白芷发酵物」意为白芷与溶剂以1:1-10(w/w)比例经一特定时间与温度萃取而得的白芷萃取物，再以酵母菌、胚芽乳杆菌、及醋酸杆菌依序进行一三段式发酵而获得，其中该酵母菌的添加量为0.01-0.5％(w/w)；该胚芽乳杆菌的添加量为0.01-0.25％(w/w)；该醋酸杆菌的添加量为1-20％(w/w)。
本文所述的「有效浓度」是表示能有效淡化个体皮肤色斑、有效提升个体皮肤亮泽度、及/或有效提升个体皮肤保水度所需本发明的白芷发酵物的浓度。有效浓度依所作用的对象而可能不同，但可藉由例如剂量递增试验(dose escalation)以实验决定其有效浓度。
依据本发明，有关微生物发酵反应的操作程序与参数条件等是落在熟习此项技术的人士的专业素养与例行技术范畴内。
依据本发明，医药品可利用熟习此技艺者所详知的技术而被制造成一适合于非经肠地道(parenterally)或局部地(topically)投药的剂型，这包括，但不限于：注射品(injection)[例如，无菌的水性溶液(sterile aqueous solution)或分散液(dispersion)]、无菌的粉末(sterile powder)、外部制剂(external preparation)以及类似物。
依据本发明，医药品可进一步包含有一被广泛地使用于药物制造技术的医药上可接受的载剂(pharmaceutically acceptable carrier)。例如，该医药上可接受的载剂可包含一或多种选自但不限于下列的试剂：溶剂(solvent)、缓冲液(buffer)、乳化剂(emulsifier)、悬浮剂(suspending agent)、分散剂(dispersing agent)、赋形剂(excipient)、安定剂(stabilizing agent)、螯合剂(chelating agent)、稀释剂(diluent)、防腐剂(preservative)、吸收延迟剂(absorption delaying agent)、脂质体(liposome)以及类似物。有关这些试剂的选用与数量是落在熟习此项技术的人士的专业素养与例行技术范畴内。
依据本发明，该医药上可接受的载剂包含有一选自于由下列所构成的群组中的溶剂：水、生理盐水(normal saline)、磷酸盐缓冲生理盐水(phosphate buffered saline,PBS)、含有醇的水性溶液(aqueous solution containing alcohol)以及它们的组合。
依据本发明，该医药品可以一选自于由下列所构成的群组中的非经肠道途径(parenteral routes)来投药：皮下注射(subcutaneous injection)、表皮内注射(intraepidermal injection)、皮内注射(intradermal injection)以及病灶内注射(intralesional injection)。
依据本发明，医药品可利用熟习此技艺者所详知的技术而被制造成一适合于局部地施用于皮肤上的外部制剂(external preparation)，这包括，但不限于：乳剂(emulsion)、凝胶(gel)、软膏(ointment)、乳霜(cream)、擦剂(liniment)、粉末(powder)、喷雾(spray)、乳液(lotion)、以及油膏(salve)。
依据本发明，该外部制剂是藉由将本发明的医药品与一为熟习此项技艺者所详知的基底(base)相混合而被制备。
依据本发明，该基底可包含有一或多种选自但不限于下列的添加剂(additives)：水、醇(alcohols)、甘醇(glycol)、保存剂(preserving agents)、抗氧化剂(antioxidants)、界面活性剂(surfactants)、吸收增强剂(absorption enhancers)、安定剂(stabilizing agents)、pH调整剂(pH adjusting agents)、螯合剂(chelatingagents)、乳化剂(emulsifiers)、增稠剂(thickeners)、助溶剂(solubilizing agents)、渗透增强剂(penetration enhancers)、以及抗刺激剂(anti-irritants)等。有关这些添加剂的选用与数量是落在熟习此项技术的人士的专业素养与例行技术范畴内。
依据本发明，保养品可利用熟习此技艺者所详知的技术而被制造成一适合于护肤(skincare)或化妆(makeup)的形式，这包括，但不限于：水性溶液(aqueous solution)、水-醇溶液(aqueous-alcohol solution)或油性溶液(oily solution)、呈水包油型(oil-in-water type)、油包水型(water-in-oil type)或复合型的乳剂、凝胶、软膏、乳霜、面膜(mask)、贴片、贴布(pack)、擦剂、粉末、气溶胶、喷雾、乳液、乳浆、糊剂、泡沫、分散液、滴剂、慕斯(mousse)、防晒油(sunblock)、化妆水(tonic water)、粉底(foundation)、卸妆产品(makeup remover products)、肥皂(soap)以及其他身体清洁产品(body cleansingproducts)等。
依据本发明，保养品亦可与一或多种选自但不限于下列的已知活性的外用剂(external use agents)一起合并使用：美白剂(whitening agents)[诸如维生素A酸(tretinoin)、儿茶素(catechin)、曲酸、熊果苷以及维生素C]、保湿剂、抗发炎剂(anti-inflammatory agents)、杀菌剂(bactericides)、紫外线吸收剂(ultravioletabsorbers)、皮肤营养剂(skin nutrients)、抗痘剂(anti-acne agents)、止痒剂(antipruritics)、止痛剂(analgesics)、抗皮肤炎剂(antidermatitis agents)、抗过角化剂(antihyperkeratolytic agents)、抗老化剂(antiaging agents)、抗皱剂(antiwrinkleagents)、抗皮脂溢出剂(antiseborrheic agents)、伤口治疗剂(wound-healing agents)、皮质类固醇(corticosteroids)以及激素(hormones)。有关这些外用剂的选用与数量是落在熟习此项技术的人士的专业素养与例行技术范畴内。
依据本发明，食品产品可被当作食品添加物(food additive)，藉由习知方法于原料制备时添加，或是于食品的制作过程中添加，而与任一种可食性材料配制成供人类与非人类动物摄食的食品产品。
依据本发明，食品产品的种类包括但不限于：饮料(beverages)、发酵食品(fermented foods)、烘培产品(bakery products)、健康食品(health foods)以及膳食补充品(dietary supplements)。
本发明提供一种白芷发酵物用于改善皮肤外观的用途，本发明的白芷发酵物是将白芷与溶剂以1:1-10(w/w)比例经一特定时间与温度萃取而得的白芷萃取物，再以酵母菌、胚芽乳杆菌、及醋酸杆菌依序进行三段式发酵而获得，其中该酵母菌为BCRC20271的菌株、该胚芽乳杆菌为BCRC910805的菌株、该醋酸杆菌为BCRC11688的菌株。本发明的白芷发酵物可有效淡化个体皮肤色斑、提升个体皮肤亮泽度、及/或提升个体皮肤保水度。
同时，本发明用于改善皮肤外观的组合物，亦可包含一有效量的白芷发酵物及一医药上可接受的载体，该组合物是一医药品、一保养品、或一食品。
以下将详细说明本发明白芷发酵物的详细制备方法、该白芷发酵物淡化个体皮肤色斑的功效的测试、该白芷发酵物提升个体皮肤亮泽度的功效的测试、以及该白芷发酵物提升个体皮肤保水度的功效的测试的功效的测试，以证实本发明的白芷发酵物具有减少皮肤表皮色斑使皮肤净透白皙、改善皮肤暗沉与枯黄的情况使皮肤透亮有光泽、以及改善皮肤干燥与缺水的情况使皮肤水润有弹性的功效。
实施例1本发明的白芷发酵物的制备方法
在本发明一实施例中，将白芷的根与水、醇、或醇水混合物的萃取溶剂以1:1-10(w/w)的比例均匀混合，萃取溶剂较佳为水，并于50-100℃下同时灭菌萃取0.5-3小时后，将该萃取溶液冷却至室温供后续三段式发酵使用，以下列三种菌依序进行发酵：酵母菌、胚芽乳杆菌、醋酸杆菌，此三种菌的发酵顺序无法前后对调，且其发酵时间比为2-6:2-9:10-30。在本发明一较佳实施例中，首先于该萃取溶液中植入0.01-0.5％(w/w)的酵母菌(Saccharomyces cerevisiae，购买于生物资源保存与研究中心，中国台湾，编号为BCRC20271)，于25-35℃下进行前发酵1-2天，实际时间视发酵状态而异。接着直接植入0.01-0.25％(w/w)的胚芽乳杆菌(Lactobacillus plantarum TCI028，寄存于生物资源保存与研究中心，中国台湾，编号为BCRC910805)，于25-35℃下进行后发酵1-3天，实际时间视发酵状态而异。接着再直接植入1-20％(w/w)的醋酸杆菌(Acetobacter aceti，购买于生物资源保存与研究中心，中国台湾，编号为BCRC11688)，于25-35℃下进行深层发酵5-15天，实际时间视发酵状态而异；其中，胚芽乳杆菌TCI028是已于中国台湾专利申请号第106145146号完成专利寄存。最后在不移除此三种菌的情况下，使用设定的糖度范围2-4°、pH<4、酒精>5％等规格，如检验符合该规格，则判定发酵完成并得到发酵液。接着，将该发酵液于45-70℃进行减压浓缩，并以200-400mesh网筛过滤，再添加1-3％的柠檬酸及40-70％异麦芽寡糖调整规格后，于95-105℃下加热70-90分钟进行灭菌，即得到本发明的白芷发酵物。
实施例2本发明的白芷发酵物淡化皮肤色斑的功效
本发明的一实施例为测试本发明的白芷发酵物于淡化个体皮肤色斑的功效。首先，募集7位成人为受试者，每位受试者每日服用浓度5-20％(w/w)，较佳为浓度10-20％(w/w)的50mL本发明的白芷发酵物，并分别于服用前、及连续服用6周后，以VISIA肌肤检测仪(CIS-VISIA.7VISIA Complexion Analysis System，Canfield scientific，美国，序号V71214)进行全脸紫外线色斑检测，使用高解析单眼相机搭配三种光源(全光域波长、紫外光及偏光波域的光源)，拍摄脸部肌肤并取得清晰图文件后，利用专业软件进行紫外线色斑数量分析。其中以使用前紫外线色斑数量为100％，相对于使用前所得出的百分比，为使用后的改善状况百分比。
本发明的白芷发酵物于淡化个体皮肤紫外线色斑的结果如图1所示。在服用本发明的白芷发酵物6周后，比使用前减少了6.5％的皮肤紫外线色斑。此结果显示本发明的白芷发酵物能有效淡化个体皮肤的紫外线色斑，具有减少皮肤表皮色斑使皮肤净透白皙的功效。
实施例3本发明的白芷发酵物提升皮肤亮泽度的功效
本发明的一实施例为测试本发明的白芷发酵物于提升个体皮肤亮泽度的功效。首先，募集7位成人为受试者，每位受试者每日服用浓度5-20％(w/w)，较佳为浓度10-20％(w/w)的50mL本发明的白芷发酵物，并分别于服用前、及连续服用6周后，以Queclink GL200(购自GpsGate，美国)进行全脸皮肤表面亮泽度的检测，该仪器是专门用来测试皮肤表面的光泽度，因皮肤不仅在结构与亮度方面不同，在颜色上也有不同，因此该仪器通过测试皮肤表面的反射光和散射光，可以精确和方便地测试不同皮肤的光泽度，其平行白光是由探头顶部的LED所产生。
该仪器为了在一个相对较小且方便携带的探头内产生一个60°的入射角，光会先以0°角射向一个平面镜，然后反射成一个60°的入射角。两个独立的传感器分别测试与入射角相同并经过一个平面镜后的反射光和散射光。基于入射光在所有的角度方向上以同样的方式进行散射的假定，且散射光的测试是在完全垂直于皮肤表面入射光的0°角上进行的。其中以使用前亮泽度为100％，相对于使用前所得出的百分比，为使用后的改善状况百分比。
本发明的白芷发酵物于提升个体皮肤亮泽度的结果如图2所示。在服用本发明的白芷发酵物6周后，比使用前增加了5.3％的皮肤亮泽度。此结果显示本发明的白芷发酵物能有效提升个体皮肤的亮泽度，具有改善皮肤暗沉、枯黄的情况使皮肤透亮有光泽的功效。
实施例4本发明的白芷发酵物提升皮肤保水度的功效
本发明的一实施例为测试本发明的白芷发酵物于提升个体皮肤保水度的功效。首先，募集7位成人为受试者，每位受试者每日服用浓度5-20％(w/w)，较佳为浓度10-20％(w/w)的50mL本发明的白芷发酵物，并分别于服用前、及连续服用6周后，以CK
本发明的白芷发酵物于提升个体皮肤保水度的结果如图3所示。在服用本发明的白芷发酵物6周后，比使用前大幅提升了21.4％的皮肤保水度。此结果显示本发明的白芷发酵物能有效提升个体皮肤的保水度，具有改善皮肤干燥、缺水的情况使皮肤水润有弹性的功效。
综上所述，本发明将白芷的萃取物以酵母菌、胚芽乳杆菌、及醋酸杆菌进行三段式发酵所得的白芷发酵物，能藉由该微生物发酵制程使白芷的效性物质多醣大量释出；本发明的白芷发酵物能有效淡化个体皮肤的紫外线色斑，以减少皮肤表皮色斑使皮肤净透白皙；能有效提升个体皮肤的亮泽度，以改善皮肤暗沉、枯黄的情况使皮肤透亮有光泽；能有效提升个体皮肤的保水度，以改善皮肤干燥、缺水的情况使皮肤水润有弹性。因此，本发明的白芷发酵物可用于制备改善皮肤外观的组合物的用途，且该组合物是一医药品、一保养品、或一食品，可藉由口服、涂抹等方式给予一个体。
