본 연구에서는 산거울 추출물의 항주름 활성을 연구하기 위하여 항산화, 엘라스타제 활성 억제, Matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) mRNA 발현 및 단백질의 생성 억제 관련 실험을 진행하였다. 산거울의 뿌리부분을 95 % 에탄올로 추출하고 유기 용매로 분획하여 각 추출물 분획물에 대한 항산화 활성과 엘라스타제 억제 효능을 측정한 결과, EtOAc 분획이 각각 SC50=4.89 μg/mL, IC50=23.5 μg/mL 로 가장 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 활성이 가장 좋은 EtOAc 분획물로 부터 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 활성물질을 분리하고, 분리된 물질이 α-viniferin임을 분광학적 분석결과로 확인하였다. RT-PCR을 이용한 MMP-1 mRNA 발현능 평가에서 EtOAc 분획물과 α-viniferin은 각각 50 ~ 60 % (10 ~ 100 μg/mL), 약 60 ~ 75 % (0.5 ~ 2 μg/mL)의 저해효과를 나타내었으며, Western-blot을 이용한 MMP-1 단백질 생성을 평가한 결과에서 역시 EtOAc 분획물과 α-viniferin은 같은 농도에서 각각 50 ~ 65 %와 55 ~ 65 % 저해 효과를 나타내었다. 결론적으로, α-viniferin을 함유한 산거울의 EtOAc 분획층의 주름 개선용 기능성 화장품 개발을 위한 소재로 개발 가능성을 확인하였다.

천연물로부터 새로운 미백 소재를 개발하기 위하여 식물 추출물들의 미백활성을 조사한 결과, 엉겅퀴의 열매로부터 추출한 silymarin이 우수한 미백효과를 나타내는 것을 발견하였다. Silymarin으로부터 유효 성분을 분리하기 위하여 각종 컬럼 크로마토그래피 및 HPLC 등의 기법을 실시하여 silybin과 isosilybin을 분리한 후 이성질체인 silybin A와 B, 그리고 isosilybin A와 B를 각각 순수 분리하였다. Silymarin은 Mel-Ab melanocyte에서 세포독성에 영향을 주지 않는 동시에 멜라닌의 생성을 억제하였고 IC50 값은 28.2 μg/mL이었다. 또한 Silymarin은 cell-based tyrosinase의 활성을 저해하고, western blot 분석 결과 tyrosinase 단백질의 발현을 감소시키는 것을 확인하였다. Silymarin으로부터 분리한활성 화합물인 silybin 및 isosilybin의 미백 효과를 측정한 결과, 각각 42.25 μM 및 16.32 μM의 IC50 값을 가지며 멜라닌의 생성을 억제하였으며 tyrosinase 단백질의 발현을 감소시켰다. Diastereoisomer 형태로 존재하는 silybin A 및 B, 그리고 isosilybin A 및 B의 멜라닌 저해활성을 측정한 결과, 네 가지 화합물 모두 농도 의존적으로 멜라닌의 생성을 억제하는 것으로 나타났다. 또한, 피부 미백 임상연구를 실시한 결과, silymarin 2 % 함유 크림을 사용할 경우 피부 미백 효과가 유효하게 나타남을 확인하였다. 이상의 결과로부터 본 활성물질 silymarin은 피부 미백 효과가 우수한 안전한 화장품원료로서 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

닭의장풀(Commelina communis L., Dayflower) 추출물의 미백효능을 확인하기 위하여 B16 melanoma 세포를 이용하여 melanin 생성에 관련된 다양한 실험을 실시하였다. 닭의장풀 추출물은 버섯 tyrosinase 활성 실험에서 저해 효과를 보이지 않았으나, melanin 생성 저해효과를 나타내었다. B16-F10 멜라노마 세포를 이용한 활성시험 결과에서, 닭의장풀 추출물은 1,000 µg/mL의 농도에서 약 32 %의 멜라닌 생성을 억제하였으며, 세포내 티로시나제 활성 억제 능도 우수하여 닭의장풀 추출물 250 µg/mL 이상의 농도에서 50 % 이상의 저해 효과를 보였다. 추출물의 melanin 생성 기작에 대한 영향을 조사한 결과, melanin 합성의 key protein인 tyrosinase 발현의 우수한 저해 능력을 보였고, tyrosinase related protein-1 (TRP-1)의 발현 억제와 tyrosinase related protein-2 (TRP-2)의 N-glycosylation 억제를 통해 melanin 합성이 억제되는 것으로 분석되었다. 따라서 닭의장풀 추출물은 melanin 합성에 필수적인 효소(tyrosinase, TRP-1)의 발현 저해 및 TRP-2의 N-glycosylation 억제를 통해 미백 효과를 나타내는 것으로 확인되었으며, 이에 따라 본 추출물은 melanin 합성의 효소 경로를 저해하는 미백 소재로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

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.

이온교환수지를 이용하여 말단기에 이중결합 생성이나 고리열림반응 없이 저분자 히알루론산(oligo HA)을 제조하였다. 제조된 oligo HA의 화장품소재로서의 활용 가능성 및 그 효능을 평가하기 위하여 fibroblast, keratinocyte 및 SIRC cell을 이용하여 독성을 평가하였고, Caco-2 cell과 인공피부를 이용하여 피부 투과도를 평가하였다. Oligo HA는 fibroblast와 keratinocyte cell에서 각각 300 g/mL 및 1,000 g/mL까지의 농도에서 독성이 없었으며 in vitro ocular test에서도 2,000 g/mL의 높은 농도에서까지 자극에 의한 세포독성이 관찰되지 않았다. Caco-2 cell을 이용한 세포 투과실험에서는 HA는 거의 투과되지 않는 것에 비해 oligo HA은 16.0 %까지 투과되었고, 인공피부를 이용한 세포투과 실험에서도 약 90 %의 상당히 높은 투과도를 보였다. 사람 피부에서 보습효과를 확인하기 위하여 oligo HA를 함유한 제형을 피부에 도포한 후 피부 수분량과 경피수분 손실량을 측정한 결과 HA와 비슷하게 우수한 보습 효과를 확인할 수 있었다. 인체 피부 누적 첩포 실험 결과, 특별한 피부 자극이 확인되지 않았다. Oligo HA는 HA의 우수한 보습력을 유지하면서 높은 피부 투과도를 갖는 보습소재로써 화장품에 유용하게 활용될 수 있음을 확인하였다.