호장은 마디풀과에 속하는 다년초로 우리나라를 포함한 동아시아에서 잘 자생한다. 호장근은 호장의 뿌리로 항염증과 진경제로 사용되어 왔으며 유효성분으로 emodin을 포함하고 있다. 피부의 표피는 자극, 해로운 물질을 차단하고 수분 증발을 방지함으로써 체내를 보호하는 중요한 역할을 한다. 본 연구에 서는 호장근과 그 유효성분인 emodin이 피부 장벽과 보습능에 미치는 영향에 대해 평가하고자 하였다. 먼 저 호장근은 ABTS+ radicals을 우수하게 제거함으로써 항산화 효능이 뛰어남을 확인하였다. 다음으로, 실 시간 중합연쇄효소반응을 통해 각질형성세포의 분화에 중요한 역할을 하는 filaggrin의 유전자 발현을 비교 한 결과, 호장근과 emodin에 의해 농도-의존적으로 filaggrin mRNA 발현이 증가하였다. 또한, 호장근과 emodin은 히알루론산 합성에 중요한 역할을 하는 HAS-2 mRNA 발현을 유의하게 증가시키는 것으로 나 타났다. 종합적으로, emodin을 유효성분으로 포함하는 호장근은 피부 장벽 강화와 보습능 증강을 위한 기 능성 화장품 소재로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

편백나무(Chamaecyparis obtusa)는 측백나무과에 속하며 우리나라 남쪽 지역에서 주로 잘 자 생한다. 편백나무의 목재는 재질이 우수하여 가구로서의 활용이 높으며 남은 목재, 가지, 잎은 정유 추출에 사용되고 있다. 편백 정유는 항염, 향균, 탈취, 진정 효능이 탁월한 것으로 알려져 있다. 본 연구는 이러한 편백나무의 잎에서 추출한 오일이 주름 개선, 피부 장벽 및 보습능에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 먼 저, DPPH assay와 ABTS assay를 통해 항산화 활성을 평가한 결과, 편백 오일은 두 가지 라디칼을 농도 의존적으로 유의하게 소거하였다. 그리고 주름 생성 억제 효능 평가를 위해 elastase 활성을 측정한 결과, 편백 오일은 elastase 활성을 직접적으로 억제시킴을 확인하였다. 다음으로는 real-time PCR을 통해 유전 자 발현을 확인한 결과, 편백 오일은 인간섬유아세포에서 MMP-1 유전자 발현을 유의하게 감소시켰다. 또 한, 편백 오일에 의해 각질형성세포에서 filaggrin과 HAS-2 유전자 발현이 유의하게 증가함을 확인하였다. 이러한 결과를 종합해보면, 편백 오일은 주름 개선과 피부 장벽 및 보습능 강화에 도움을 주어 항노화 화장 품의 기능성 원료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 임상시험의 대체시험법으로 시편을 이용한 화장품의 보습능 평가기법을 연구 하였다. 4종의 시편(일본떡, 가래떡, 밀가루, 한천)에 대한 립 메이크업 제품의 발림성, 표면의 건조 특성, 수분손실율 등을 비교 평가하였다. 또한, 10종의 립 메이크업 제품(립스틱 5종, 립밤 3종, 립글로스 2종)을 대상으로 시편을 사용한 수분손실율과 임상평가를 통한 경피수분손실량을 분석하고 이들의 상관 관계를 조사하였다. 시편의 수분손실율은 한천 > 가래떡 > 일본떡 > 밀가루 순으로 한천시편의 수분 손실율(수분증발 민감도)이 가장 우수하였다. 또한, 시편소재 중 한천시편이 발림성, 표면 균열, 원료 수급 등의 측면에서 가장 적합하였다. 한천시편은 볼록하고 매끄러운 표면의 시편 제조가 가능한 열 전달이 낮은 플라스틱재질의 용기가 적합하였다. 한천시편을 이용한 립메이크업 제품군에 대한 수분손실율(보습능)과 임상시험법(경피수분손실)과 강한 상관관계를 보였다. 이러한 결과들은 본 연구에서 제안한 한천 시편을 이용한 보습능 평가 기법이 유용한 대체시험법 중 하나로 활용 가능함을 의미한다.

천연보습인자(NMF, natural moisturizing factor)는 정상 피부 내의 각질층에 존재하는 수용성, 친수성 성분을 총칭하는 말로 외부로부터 수분을 흡수하고 각질층의 수분보유능을 증가시키며 피부가 건조해지는 것을 방지하여 피부의 유연성과 가수성을 유지하는 기능을 한다. NMF는 주로 아미노산과 아미노산의 대사산물로 구성되며 이들은 필라그린(filaggrin)이 분해되면서 생성된다. 본 연구에서는 피부 각질층의 22종의 개별 아미노산의 함량분석을 통하여 피부보습능과 개개의 아미노산과의 상관관계를 연구하였다. 15명의 건강한 지원자들의 전박과 이마로부터 tape stripping한 각질 시료 중 22종의 아미노산 함량을 UPLC-PDA를 이용하여 동시 분석하였다. 그 결과 각질 표면보다는 안쪽에서의 아미노산들의 함량이 높음을 확인하였다. 또한 신체 부위별 비교에서 전박이 이마에 비해 아미노산 함량이 1.5배 정도 높음을 확인하였다. 전박부위의 아미노산 총 함량과 보습능(TEWL)과의 상관 관계분석을 통해서는 보습능이 클수록 총아미노산 함량이 높은 것으로 확인되었으며 특히 Ser, Glu, Gly, Ala 및 Thr은 각질 내 존재하는 주요 아미노산 성분으로 보습에 긍정적인 영향을 주는 성분으로 확인되었다. 이상의 결과로써 NMF의 주성분인 아미노산의 함량은 각질 생리기능과 밀접한 관련을 가지고 있음을 확인할 수 있었으며 본 연구를 통해 얻은 각질층의 아미노산의 통합적인 분석법은 보습, 노화, 미백, 피부 염증질환 등 다양한 피부 상태와 아미노산류들의 변화와의 관계를 깊이 이해하고 피부 기능과 관련된 새로운 분자적 타겟을 발굴하고 증명하는데 기초적인 방법으로써 사용될 수 있을 것으로 사료된다.