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대한화장품학회지 KCI 등재 Journal of the society of cosmetic scientists of korea

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권호

제34권 2호 (2008년 6월) 10

1.
2008.06 서비스 종료(열람 제한)
본 연구에서는 금 나노입자 콜로이드를 이용하여 safranin-O의 광촉매적 분해를 관찰하였다. 금 나노입자는 용액상에서 safranin-O의 분해 속도를 빠르게 하기 위해서 사용되었다. 금 나노입자 콜로이드는 수용액상에서 Na₂CO₃ 와 PVP 고분자(poly(vinyl pyrrolidone))를 이용하는 환원방법에 의하여 제조하였다. Safranin-O의 분해현상은 자외선(UV light)와 과산화수소(H₂O₂)의 존재 하에서 금 나노입자 콜로이드와 염화금의 농도, 반응계의 산도(pH), 반응시간과 같은 실험조건들의 조절을 통해 연구되었다. 분해반응에 사용된 금 나노입자 콜로이드의 농도가 증가함에 따라서 염료가 분해되는 속도가 증가하였다. Safranin-O의 광산화 반응은 광학적으로 측정되었고, 금 나노입자의 기본적인 물성과 촉매 특성은 UV-Vis 광학계를 이용하여 측정되었다.
2.
2008.06 서비스 종료(열람 제한)
본 연구에서는 기능성 화장품에의 응용하기 위하여, 메밀 추출물의 항산화, 미백 및 항주름 효능을 측정하고, 그 추출물의 성분 분석을 실시하였다. 씨앗 부분의 껍질과 껍질을 제거한 속으로 나누어 실험하였다. 항산화 효능은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)을 이용한 free radical 소거 활성 측정, luminol-의존성 화학발광법을 이용한 Fe³+-EDTA/H₂O 계에서 생성된 활성산소종(ROS)의 소거 활성 측정, rose-bengal과 빛으로 유도된 사람 적혈구의 용혈에 대한 세포보호 효과를 측정하였다. 미백과 항주름 효능으로는 tyrosinase와 elastase의 활성 저해 능력을 측정하였다. 항산화 및 항노화 효능 측정 결과, 대부분 메밀 속 50 % ethanol 추출물을 제외한 나머지 분획 및 추출물에서 효과가 크게 나타났다. Free radical 소거활성(FSC50)과 총항산화능(OSC50)은 각각 메밀 껍질의 aglycone 분획(3.5 ± 0.0 g/mL)과 ethyl acetate 분획(0.2 ± 0.1 g/mL)이 가장 높은 것으로 나타났으며, 세포보호활성(τ50)은 메밀 껍질의 ethyl acetate 분획이 10 g/mL에서 771.7 ± 9.9 min으로 ¹O₂으로 유도된 세포손상에 대한 보호작용이 가장 크게 나타났다. Tyrosinase 활성 저해 능력(IC50)은 메밀 껍질과 속의 aglycone 분획이 각각 53.6 ± 0.5 g/mL, 35.6 ± 0.4 g/mL으로 arbutin보다 효과가 좋은 것으로 나타났다. Elastase 활성 저해 능력(IC50) 또한 메밀 껍질과 속의 aglycone 분획이 각각 3.7 ± 0.4 g/mL, 6.0 ± 0.7 g/mL으로 나타났다. 이러한 항산화 및 항노화 활성을 나타내는 메밀의 성분을 분석한 결과, 메밀 속의 ethyl acetate 분획에는 (+)-catechin, (-)-epicatechin이 함유되어 있었고, 껍질에는 hyperin의 함량이 가장 많은 것으로 나타났으며, 이외에도 quercetin, rutin 등의 많은 플라보노이드 성분들이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 메밀 속 및 껍질 추출물이 ¹O₂ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히, 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리킨다. 또한 태양 자외선으로 인한 기미, 주근깨 과형성 및 주름 생성에 있어 상당한 저해 효과를 나타낼 수 있음을 시사한다.
3.
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지금까지 (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG)는 인간의 피부에 유용한 녹차 카테킨 중에서 가장 강력한 항산화 성분으로 알려져 왔다. 본 연구팀은 용매, 온도, 압력 등 다양한 조건을 변화시키며, 멸균과정(autoclaving) 중에 발생하는 이성질체화(epimerization) 과정을 연구하여, gallocatechin-3-gallate (GCG) 함량이 크게 증가된 열전환-EGCG-복합체(heat-epimerzied-EGCG-mixture, HE-EGCG-mix)를 순수한 EGCG로부터 조제 하였다. 이러한 열전환-EGCG-복합체는 무모쥐 SKH-1을 이용한 실험에서, 손상된 피부 장벽의 회복 시에 인보루크린 7 (involucrin 7) 단백질의 발현량을 EGCG 처리 시보다 증가시킴을 확인하였다. 또한, in vitro 실험을 통하여 GCG는 PPAR-α에 대한 전이활성(transactivation) 효과가 EGCG보다 뛰어남을 확인하였다. 이러한 결과는 열전환-EGCG-복합체에 함유된 고함량의 GCG 성분에 의해서, 피부 장벽 손상 회복 시 PPAR에 의해 매개된 각질형성세포(keratinocyte)의 분화가 더욱 촉진될 수 있음을 암시한다. 따라서, EGCG의 C-2 에피머(epimer)인 GCG는 녹차 카테킨을 이용한 피부 장벽 개선 용도의 화장품과 건강식품 개발 시 주요 소재로 활용될 수 있다.
4.
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신선초 추출물 및 그의 분획물의 미백 효과를 알아보기 위하여, B16 멜라노마와 정상 사람 표피 세포를 이용하여 멜라닌 생성에 관련된 다양한 실험을 실시하였다. 70 % ethanol 용매로 추출한 신선초 추출물을 연속적으로 분획하여 hexane, ethyl acetate, n-butanol, 물 분획물을 얻었다. 버섯 티로시나제 활성 실험에서 신선초 추출물 및 그의 분획물은 저해 효과를 보이지 않았으나, B16 멜라노마를 이용한 멜라닌 생성 실험에서는 hexane 분획물과 ethyl acetate 분획물에서 억제 효과를 보였다. 세포내 멜라닌 생성의 초기 단계에 작용하는 티로시나제 단백질의 활성을 조사한 결과, hexane 분획(IC50 < 25 g/mL)과 ethyl acetate분획(IC50 < 5 g/mL)은 알부틴(IC50 250 g/mL)과 비교 시 더 낮은 농도에서 현저하게 티로시나제 활성을 저해시켰다. 따라서 신선초 추출물의 미백 작용 기전을 규명하기 위하여, 멜라노사이트의 mitogen으로 작용하는 endothelin-1 (ET-1)과 UVB에 의해 생성되어 염증을 매개하는 interleukin-1α (IL-1α)의 생성량을 측정하였다. Hexane 및 ethyl acetate 분획물은 IL-1α의 생성에 영향을 끼치지 못했으나, 표피세포에서 UVB에 의해 생성된 ET-1을 농도에 따라 감소시킴으로써 멜라노사이트의 melanogenesis를 저해하는 것으로 확인되었다. 따라서 신선초 추출물은 미백 효능을 갖는 화장품 소재로써 사용 가능하리라 판단된다.
5.
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기질 화합물로써 3β-hydroxy-12-oleanen-28-oic acid 유도체들의 치환기(R₁ ∼ R₄)가 변화함에 따른 protein tyrosine phosphatase (PTP)-1B의 저해활성에 관한 비교 분자장 분석(CoMFA) 모델을 유도하고 정량적으로 검토하였다. 최적의 CoMFA F1 모델은 가장 높은 예측성과 상관성(r²cv.=0.654 및 r²ncv.=0.995)을 나타내었다. 저해활성에 관한 CoMFA장 기여비율(%)의 순서는 입체장(53.0 %), 정전기장(36.2 %) 및 소수성장(10.8 %) 이었다. 등고도 분석 결과로부터 저해활성은 기질 분자 내 R4-치환기에 의존적이었으며 특히 melanin 저해활성이 높은 새로운 화합물(P1 및 P2)이 예측되었다.
6.
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본 논문에서는 오렴매 추출물의 항산화, 성분 분석 및 elastase 저해 효과를 알아보았다. 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성(FSC50)은 50 % ethanol 추출물(114.3 µg/mL) < ethyl acetate 분획(59.4) < 당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획(58.8) 순으로 증가하였다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 Fe³+-EDTA/H2O2 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 오렴매 추출물의 총항산화능은 aglycone 분획(OSC50, 3.30 µg/mL) < 50 % ethanol 추출물(1.21) < ethyl acetate 분획(0.34)순으로, ethyl acetate 분획에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 오렴매 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였다. 오렴매 추출물의 경우 농도 의존적(1 ~ 25 µg/mL)으로 광용혈을 억제하였다. 특히 당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획은 25 µg/mL 농도에서 τ50이 175.05 min으로 매우 큰 세포보호 효과를 나타내었다. 오렴매 추출물 중 ethyl acetate 분획의 당 제거 반응 후 얻어진 aglycone 분획은 TLC에서 2개의 띠로 분리되었으며, HPLC 실험(360 nm)에서 2개의 피이크로 분리되었다. 분리된 2가지 성분은 luteolin, apigenin이었으며, 그들의 성분비는 각각 47.50 %, 52.50 %로 나타났다. 오렴매 추출물의 ethyl acetate 분획의 TLC 크로마토그램은 3개의 띠로 분리되었고, HPLC 크로마토그램은 4개의 피이크를 보여주었다. TLC와 HPLC의 띠와 피이크를 확인한 결과, HPLC의 4개의 피이크는 용리순서로 peak 1 (조성비 11.14 %)은 luteolin-7-O-β-D-glucopyranoside, peak 2 (15.38 %)는 apigenin-7-O-β-D-glucuronopyranoside, peak 3 (23.55 %)는 luteolin, peak 4 (49.92 %)는 apigenin로 확인되었다. Aglycone 분획은 elastase 저해활성(IC50)이 70.5 µg/mL로 활성을 나타내었다. 이상의 결과들은 오렴매 추출물이 ¹O₂ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 성분 분석과 이와 같은 항산화 활성을 통하여 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.
7.
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본 연구에서는 하고초(Prunella vulgaris) 추출물의 항노화 효과에 대하여 알아보고자 하였다. 시험 결과, 하고초 추출물의 콜라겐 생성 촉진 효과는 250 g/mL 농도에서 75.7 %, MMP-1 생성 억제 효과는 200 g/mL 농도에서 90.2 %로 나타났고, 엘라스테이즈 활성 억제 효과는 2.0 % 농도에서 43.7 %로 나타났다. 또한, 하고초 추출물의 항산화 효과 측정을 위한 자유 라티칼 소거 효과 시험 결과 2.0 % 농도에서 76.9 %의 소거 효과를 나타내었으며, 과산화수소에 의한 세포사멸 억제 효과는 2.0 % 농도에서 49.9 %로 나타났다. 하고초 추출물의 피부에 대한 영향을 알아보기 위하여 22명(연령분포 : 34세 ∼ 48세)의 지원자를 대상으로 실시한 이중 맹검 임상 연구 결과, 하고초 추출물 4.0 % 함유 제형을 12주간 도포하였을 때, 대조군과 비교하여 전문가의 육안평가, 모사판을 제작하여 주름의 정도를 분석한 결과 주름 개선에 현저한 효과가 있음을 확인하였다(p < 0.05). 이러한 결과를 통해 하고초 추출물은 피부의 탄력과 주름을 효과적으로 개선함으로써, 천연 항노화 소재로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
8.
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에키네시아는 미국 북미 대평원에 서식하는 야생 식물로 수세기 동안 감기나 또 다른 바이러스 감염에 의한 질병에 대하여 면역 기능을 증진 시키는 전통 식물 약재로 널리 사용되어 왔다. 최근에 에키네시아 추출물은 피부 보호를 위한 화장품 원료로서 응용되어 오고 있다. 이에 본 연구에서는 에키네시아를 인공적으로 조직배양하여 얻어낸 캘러스로부터 부정근을 유도하여, 대단위 배양을 한 부정근을 추출하여 화장품 성분으로서의 응용 가치를 평가하였다. 이미 몇몇 보고된 논문에서 에키네시아 추출물은 항산화 효과 및 면역증진효과는 보고되었지만 다른 효능에 대한 연구는 충분하지 않다. 따라서 본 연구에서는 피부 보호에 대한 화장품 원료로서의 응용을 위한 항산화, 미백 및 주름과 관련한 효능 효과를 평가하였다. 조직 배양한 에키네시아 추출물의 효능 효과 평가 결과, 추출물 농도 2 %까지 세포독성이 나타나지 않았으며, 외부환경에 의한 피부노화 및 피부색, 기미, 주근깨 등과 같은 피부현상에 중요한 영향을 미치는 인자인 활성산소종의 소거 효과가 우수함을 확인하였으며, 또한 B16 melanoma 세포 내에서 tyrosinase의 발현을 농도 의존적으로 감소시키고 멜라닌 합성을 억제하였다. 피부 주름과 관련하여 진피층의 extracellular matrix (ECM) degradation에 관여하는 콜라겐 분해효소인 MMP-1, MMP-2의 발현을 억제하였다.
9.
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아미노산 자동분석기(amino acid auto analyzer, AAA)를 이용하여 모발의 탈색 및 퍼머넌트 웨이브 시술에 의한 모발시료의 17가지 아미노산(aspartic acid, threonine, serine, glutamic acid, proline, glycine, alanine, cystein, valine, methionine, isoleucine, leucine, tyrosine, phenylalanine, histidine, lysine, arginine) 함량변화를 조사하였다. 시료는 30대 남성 10명의 모발을 채취하였으며 110 ℃ 24 h 동안 6 N 염산 10 mL로 가수분해 후 분석하였다. 실험결과 처치별 모발의 아미노산 함량은 정상모발 73.9 %, 퍼머넌트 웨이브 모발 71.5 % 및 탈색모발 69.3 %로 분석되었고, 탈색효과에 의한 아미노산 함량 감소가 퍼머넌트 웨이브 효과에서 보다 크게 분석되었다. 특히 lysine과 tyrosine의 조성은 탈색이나 퍼머넌트 웨이브 모발에서 25 % 가량 현저히 감소하였다. 반면에 serine, cystein, leucine 및 histidine의 함량변화는 일어나지 않았다.
10.
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본 연구에서는 천연 미백소재 개발을 위하여 오가피에서 추출한 페놀산 분획의 멜라닌 생성에 연관된 생리활성을 분석하였다. 오가피에서 추출한 페놀산 분획은 free radical 소거활성(DPPH)에서 IC50 = 3.43 ± 0.35 g/mL, superoxide radicals 소거활성 IC50 = 158.91 ± 1.57 g/mL을 나타내었다. B16 melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해효과는 농도 의존적으로 저해하여 100 g/mL에서 27.2 ± 2.65 %의 저해율을 보였다. 그리고 오가피에서 추출한 페놀산 분획은 100 g/mL에서 세포 내 tyrosinase의 활성을 53.67 ± 8.55 % 저해하였으며, Western blot을 이용하여 tyrosinase와 tyrosinase 관련 단백질(TRP-2)의 발현 감소를 확인하였다. 이러한 결과를 볼 때, 오가피에서 추출한 페놀산 분획은 tyrosinase의 활성 및 발현을 억제함으로써 멜라닌 생성을 감소시키는 것으로 사료된다. 그러므로 오가피에서 추출한 페놀산 분획추출물은 미백용도의 기능성 원료로써 큰 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.