본 연구는 미세조류 스피룰리나(Spirulina platensis)의 핵심 유효 성분인 피코시아닌 (C-phycocyanin)을 안전하게 확보하기 위한 친환경 수용성 추출 공정을 확립하고, 항산화·세포 보호·피부 재생 효능을 평가하여 기능성 화장품 소재로서의 적용 가능성을 규명하고자 수행되었다. 스피룰리나 열수 추출물(SP.W)과 초음파 추출물(SP.U)의 항산화 활성은 DPPH 및 ABTS+ 라디칼 소거능으로 평가하였으며, 인간 진피 섬유아세포(CCD-986sk)를 이용해 MTT assay를 통한 세포 독성·증식 효능과 과산화수소(H2O2) 유도 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효과(ROS 억제)를 분석하였다. 또한 인체유사피부모델 (KeraSkin™)을 이용한 피부 자극성 평가와 인체유사전층피부모델(KeraSkin-FT™)을 이용한 재상피화 효능 평가를 실시하였다. 연구 결과, SP.W는 우수한 라디칼 소거 활성을 나타냈으며, 800 μg/mL의 고농도에서 도 세포 독성 없이 대조군 대비 100% 이상의 세포 생존율을 보여 뛰어난 세포 안전성과 증식 효과를 확인 하였다. H2O2 유도 산화적 손상 모델에서 SP.W 처리군은 122.36%의 생존율을 기록하여 양성 대조군인 NAC(N-acetylcysteine)보다 높은 세포 보호 효능을 입증하였다. KeraSkin™ 평가에서 피코시아닌 처리군 의 상대적 세포 생존율은 121.60%로 OECD 가이드라인에 따른 비자극성 물질로 판정되었다. KeraSkin-FT™ 재생 효능 평가에서는 배양 7일 차 피코시아닌과 리포좀 제형의 재상피화율 (Re-epithelialization rate)이 각각 78%와 80%로, 대표적 재생 인자인 EGF(Epidermal Growth Factor) 처리군(78%)과 동등하거나 더 우수한 조직 재생 효능을 나타냈다. 이상의 결과는 스피룰리나 열수 추출물 과 피코시아닌이 강력한 항산화·세포 보호 활성을 지닐 뿐 아니라, 피부 자극 없이 안전하게 진피층의 재생 을 촉진함을 시사하며, 민감성·노화 피부 개선을 위한 고기능성 코스메슈티컬(Cosmeceutical) 원료로서 높 은 활용 가치를 보여준다.

This study aimed to establish an eco-friendly aqueous extraction process for the safe recovery of C-phycocyanin, the key bioactive component of the microalga Spirulina platensis, and to evaluate its antioxidant, cytoprotective, and skin regenerative efficacies in order to assess its applicability as a functional cosmetic ingredient. The antioxidant activities of Spirulina hot-water extract (SP.W) and ultrasonic extract (SP.U) were evaluated through DPPH and ABTS⁺ radical scavenging assays. Using human dermal fibroblasts (CCD-986sk), cytotoxicity and proliferative effects were analyzed via MTT assay, along with cytoprotective effects (ROS inhibition) against hydrogen peroxide (H2O2)-induced oxidative stress. In addition, skin irritation was assessed using a reconstructed human epidermal model (KeraSkin™), and re-epithelialization efficacy was evaluated using a reconstructed human full-thickness skin model (KeraSkin-FT™). The results showed that SP.W exhibited excellent radical scavenging activity and maintained cell viability of 130.90% relative to the control even at a high concentration of 800 μg/mL, demonstrating outstanding cellular safety and proliferative effects without cytotoxicity. In the H2O₂-induced oxidative damage model, the SP.W-treated group showed a cell viability of 122.36%, surpassing the cytoprotective efficacy of the positive control N-acetylcysteine (NAC, 105.30%). In the KeraSkin™ assay, the C-phycocyanin-treated group exhibited a relative cell viability of 121.60%, classifying it as a non-irritant substance according to OECD guidelines. In the KeraSkin-FT™ regeneration assay, the re-epithelialization rates of C-phycocyanin and its liposomal formulation at day 7 were 78% and 80%, respectively, demonstrating regenerative efficacy equivalent to or exceeding that of the Epidermal Growth Factor (EGF)-treated group (78%). These findings indicate that Spirulina hot-water extract and C-phycocyanin possess potent antioxidant and cytoprotective activities and safely promote dermal regeneration without skin irritation, suggesting their high potential as high-functional cosmeceutical ingredients for sensitive and aging skin.

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 재료 및 방법
    2.1. 시료의 추출
    2.2. 시료, 시약 및 기기
    2.3. DPPH radical scavenging activity 측정
    2.4. ABTS+ radical scavenging activity 측정
    2.5. MTT 세포독성 측정
    2.6. 세포 내 ROS 생성 억제 및 세포 보호 효과평가
    2.7. 인체유사피부모델(KeraSkin™)을 이용한피부 자극성 평가
    2.8. 인체유사전층피부모델(KeraSkin-FT™)을이용한 피부 재생 효능 평가
    2.9. 통계 처리
3. 결과 및 고찰
    3.1. SP.W과 SP.U의 DPPH radicalscavenging activity 평가
    3.2. SP.W과 SP.U의 ABTS+ radicalscavenging activity 평가
    3.3 SP.W의 MTT assay 측정
    3.4. SP.W의 인간 진피 섬유아세포 내 ROS생성 억제 및 세포 보호 효과 평가
    3.5. 피코시아닌의 인체유사피부모델(KeraSkin™)을 이용한 피부 자극성 평가
    3.6. 피코시아닌의 인체유사전층피부모델을이용한 피부 재생 효능 평가
4. 결 론
References

• 김종한(대구한의대학교 화장품학과) | Jong-Han Kim (Department of Cosmetic Science, Daegu Haany University, Gyeongsan, Gyeongbuk, 38610, South Korea)
• 주철희(대구한의대학교 화장품학과) | Cheol-Hee Ju (Department of Cosmetic Science, Daegu Haany University, Gyeongsan, Gyeongbuk, 38610, South Korea)
• 김수연(대구한의대학교 화장품학과) | Su-Yeon Kim (Department of Cosmetic Science, Daegu Haany University, Gyeongsan, Gyeongbuk, 38610, South Korea)
• 김가을(대구한의대학교 화장품학과) | Ga-Eul Kim (Department of Cosmetic Science, Daegu Haany University, Gyeongsan, Gyeongbuk, 38610, South Korea)
• 장영아(대구한의대학교 화장품학과, 대구한의대학교 하이브리드 화장품연구소) | Young-Ah Jang (Department of Cosmetic Science, Daegu Haany University, Gyeongsan, Gyeongbuk, 38610, South Korea, Hybrid Cosmetic Lab, Daegu Haany University, Gyeongsan, Gyeongbuk, 38610, South Korea) Corresponding author
• 김현정((주) 허니스트) | Hyun-Jung Kim (Honest Co., Ltd., Sampung-ro, Sampung-dong, Gyeongsan, Gyeongbuk, 38610, South Korea)
• 박수진((주) 허니스트) | Su-Jin Park (Honest Co., Ltd., Sampung-ro, Sampung-dong, Gyeongsan, Gyeongbuk, 38610, South Korea)
• 박명래(재단법인 경북테크노파크) | Myung-Rae Park (Department of Bio Integrative Research, Gyeongbuk Technopark, Gyeongsan, Gyeongbuk 38408, Korea)
• 박정호(재단법인 경북테크노파크) | Jung-Ho Park (Department of Bio Integrative Research, Gyeongbuk Technopark, Gyeongsan, Gyeongbuk 38408, Korea)
• 정문필(경성대학교 화장품약리학과) | Moon-Pil Jung (Department of Cosmeceutical Science, Kyungsung University, Busan 48434, Republic of Korea)