본 연구에서는 효과적이고 안전한 화장품 성분 탐색을 위해 항산화 활성 가이드라인에 따라 다양한 식물 추출물을 대상으로 효능을 확인하였으며 이 중 가장 효능이 좋은 식물을 발굴하고 이를 최적의 비율로 혼합하여 Charmzone Extract (CZE)로 명명하였다. CZE는 하엽(Nelumbo nucifera leaves), 삼백초(Saururus chinensis) 및 와송(Orostachys japonica)으로 구성된 식물복합추출물로, 본 연구에서는 CZE의 항노화 화장품 원료로서의 개발 가능성을 확인해 보고자 하였다. CZE는 자유 라디칼 소거 활성을 가지고 있었으며, 인간 각질 형성세포주인 HaCaT 및 인간 섬유아세포 NHDF에서 활성산소종의 생성을 억제하고 총항산화능을 증가시켰다. 그리고 NHDF에서 제1형 프로콜라겐의 분비를 촉진하였고, B16F10 세포에서 멜라닌의 생성을 감소시켰으며, RAW264.7 세포에서 lipopolysaccharide 자극에 의한 산화질소의 생성을 농도 의존적으로 저해하였다. 또한, CZE는 HaCaT의 이동을 촉진하는 효능을 나타내었다. 결과를 종합하면, CZE는 항산화, 주름개선, 미백, 항염증 및 상처치유의 다효능을 나타내며, 이러한 효능을 통해 피부 기능을 향상시킬 수 있을 것이라고 기대된다. 그러 므로 식물복합추출물 CZE는 피부 항노화용 화장품 성분으로 응용 가능하다.

멜라노사이트에서 생성된 멜라노좀은 수상돌기를 따라 케라티노사이트로 이동한다. 세포막을 통한 정보 전달계에 관여하는 protease activated receptor-2 (PAR-2)는 SLIGKV와 같은 펩타이드에 의해 활성화되어 멜라노좀 전달을 증가하는 역할을 한다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 새로운 PAR-2의 저해제를 찾고 본 저해제가 멜라노좀의 이동과 색소침착을 저해함을 확인하고자 하였다. PAR-2가 활성화되면 G 단백질이 방출되고, 이때 증가하는 세포 내 칼슘 이온 농도가 lobaric acid에 의하여 감소하는 것을 확인하여 lobaric acid가 PAR-2의 길항제로 작용할 수 있음을 발견하였다. 각질형성세포에서 SLIGKV에 의해 증가된 형광 비드 uptake가 lobaric acid에 의해 억제 되는 것을 확인하였고 또한, 분리된 멜라노좀을 이용한 시험에서도 동일한 경향을 나타내었다. 멜라노사이트와 케라티노사이트를 공동 배양하여 멜라노좀의 이동을 공초점 현미경으로 관찰한 결과, lobaric acid에 의해 멜라노좀의 전달이 억제되었다. 인공피부조직에 lobaric acid를 처리하였을 때 색소 침착이 억제됨을 확인하였고, 또한 Fontana-Masson 염색을 통해 멜라닌의 양이 감소함을 확인하였다. 이상의 결과를 통해 lobaric acid가 PAR-2 길항제로 작용함으로써 케라티노사이트로 멜라노좀 전달을 억제하고 이를 통해 피부 색소 침착을 저해함을 확인할 수 있었다.

현재, 기능성 화장품 성분의 피부흡수에 대한 연구 보고가 부족하며, 인체에서의 in vivo 피부 흡수는 거의 보고된 바 없다. 본 연구에서는 in vivo 라만 분광 피부 측정기를 이용하여 대표적 기능성 화장품 8종 성분의 인체 표피 투과 데이터를 수집 및 분석하고, 이를 in vitro 결과와 비교하여 주요 성분의 피부 흡수 자료를 확보하였다. 그리고 본 연구에 사용한 성분의 피부 투과도 측정한 결과를 보면, in vitro 평가에서 ascorbyl-2-glucoside, retinol, retinyl palmitate, 그리고 kojic acid가 우수한 피부 투과율을 보였으며, in vivo 평가에서는 retinol, vitamin C, 그리고 arbutin 이 우수한 것으로 나타났다. 반면, In vitro 평가와 in vivo 평가에서 가장 우수한 투과율을 보인 성분은 각각 ascorbyl-2-glucoside와 retinol이었다. 이러한 차이점은 in vitro평가의 경우 무모생쥐 모델의 피부를 모두 관통하는 물질을 평가하였고, 라만 분광 피부 측정기의 경우는 표피의 각질층을 평가하였으므로 물질의 특성에 따라서 표피 및 진피층의 영향에 민감할 수 있기 때문인 것으로 판단된다. 그리고 대부분 물질의 투과 장벽은 각질층이므로 각질층에서 물질 이동을 살펴보는 것이 의미 있다고 생각된다. 결론적으로, 본 연구에서는 라만 분광 피부 측정기를 이용하여 대표적 기능성 화장품 성분의 피부 흡수에대한 기초적인 자료를 확보하였으며, 따라서 이들 자료는 추후 많은 연구에 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

In this study, kaempferol and its rhamnosides (α-rhamnoisorobin, afzelin, kaempferitrin) were isolated electively by bioconversion technology from Hibiscus cannabinus L. leaves to evaluate the anti-wrinkles effects and anti-microbial effects. In order to evaluate anti-wrinkles activity, reduction of expression matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) protein and proliferation/ pro-collagen production were investigated. Kaempferol and α-rhamnoisorobin showed inhibition activity of MMP-1 generated to compared to positive control. In HaCaT cell proliferation assay, kaempferol and α-rhamnoisorobin significantly promoted cell proliferation in a concentration-dependent manner. In addition, procollagen synthesis assays (by HDF-N cell) showd that TGF-β induced procollagen production and also, all four kinds of experimental significantly promoted procollagen synthesis in a concentration-dependent manner. Kaempferol and α-rhamnoisorobin exhibited strong antimicrobial activities on five of microbes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans and Aspergillus niger.

노화 과정 중에 일어나는 extracellular matrix (ECM)의 변성은 피부의 주름과 탄력 감소를 유발한다. 현재까지 항노화의 주요 타겟은 metalloproteases 혹은 콜라겐이나 엘라스틴같은 구조 단백질에 집중되어 있지만, 최근 세포와 ECM 단백질(콜라겐, 피브릴린, 파이브로넥틴) 간의 상호작용이 세포의 생존과 증식, 조직의 재건에 중요한 역할을 한다고 알려졌다. 파이브로넥틴은 다른 ECM 단백질이나 인테그린 같은 세포 표면 수용체와 결합할 수 있는 부위를 가진 부착 단백질이다. 최근 보고에 따르면 세린 프로티아제들에 의해 분해된 파이프로넥틴 조각이 골아세포에서 MMPs 발현을 증가시킨다. 그러나 파이브로넥틴 조각의 사람 피부에서의 역할은 보고된 바 없다. 본 연구에서는 노인의 피부에서 파이브로넥틴 조각이 현저히 증가되어 있으며, 섬유아세포에 파이브로넥틴 조각을 처리하였을 시, MMP-1의 발현과 MMP-2의 활성이 증가한다는 것을 입증하였다. 이 결과는 파이브로넥틴 조각이 피부 노화를 유발하는 새로운 인자일 가능성을 제시하고 있다.