본 연구의 목적은 천연 소재를 이용한 자외선 차단 제품 개발의 기초 자료로 제공하는 것을 목적으로 하였다. 연구 방법은 피부미용 관련 자외선 차단제의 국내외 산업 현황과 천연 소재 연구 동향, 그리고 특허 현황을 조사하여 분석하였다. 연구 결과 자외선 차단제는 미국 시장이 전 세계의 약 21%를 차 지하는 가장 큰 시장이며 중국 시장이 급격하게 성장하고 있다. 기능성 화장품 주요 4종의 국내 생산실적 1위는 복합기능제품이며, 주름개선과 자외선 차단제, 미백의 순으로 나타났으며 세계시장 및 국내시장 모두 지속적으로 성장하고 있다. 최근 10년간 천연 자외선 차단 소재 연구동향을 조사하여 분석한 결과 황금, 홉, 감초, 핑거루트, 녹차, 야관문 추출물 등이 효능이 있으며 그 이외에도 광노화, 항산화, 항염, 항균, 미백, 주름개선 등의 효능도 있는 것으로 나타났다. 특허 등록 현황은 건수가 증가하는 추세이며 식물이나 해조류에서 성분을 확보하고 있었다. 본 연구의 결론은 향후 세계적 트렌드에 맞춰 안전하고 효능이 증명된 천연 자외선 차단 소재들을 개발해 간다면 다기능 천연 기능성 화장품 소재로 충분히 활용 가능할 것으로 전망된다.

자외선은 피부 노화를 가속화하여 피부 광노화를 유발하고, 일광 화상, 피부암 등을 유발한다. 자외선 차단제를 사용하더라도 일부 자외선에 의하여 피부 손상은 유발될 수 있기 때문에 자외선에 대한 피부 자체의 방어력을 올려주는 것이 필요하다. 최근, 식물에서 자외선 보호 기능을 하는 것으로 알려진 COP1이 사람의 피부 에서도 자외선에 대한 반응들을 조절한다고 새롭게 밝혀졌다. 본 연구에서는, COP1과 그의 결합 단백질 DET1 이 사람 피부의 각질형성세포에서 자외선에 대한 시그날 조절 물질인 c-Jun 단백질 양을 조절하는 것을 확인하 였다. 자외선에 노출 시 COP1과 DET1 발현이 감소하였고, 그 영향으로 c-Jun 단백질이 증가하였다. 반대로 COP1과 DET1을 발현하는 DNA를 transfection 시켜줄 경우 c-Jun 단백질 양이 감소하였다. 피부 각질형성 세포에서 COP1과 DET1의 발현을 조절할 수 있는 물질을 탐색한 결과, 초피나무 열매 추출물이 COP1과 DET1의 발현을 증가시켜 주었다. 초피나무 열매 추출물은 c-Jun 시그날에 의해서도 조절되는 MMP1이 자외 선에 의해 유도되는 것을 억제하였다. 뿐만 아니라, 초피나무 열매 추출물 PPAR-α 활성이 있어 장벽강화를 통한 피부 보호 효과가 있는데, 자외선에 의하여 염증 유발 물질인 IL-6와 IL-8의 발현이 증가하는 것도 억제 하였다. 사람의 팔에 자외선을 쪼여 준 경우에도 초피나무 열매 추출물이 홍반이 생기는 것을 억제하고 홍반에 의한 색소침착도 억제하였다. 종합적으로, 초피나무 열매 추출물은 다양한 메카니즘을 통하여 자외선으로부터 피부를 보호해 줄 것으로 기대된다.

환경오염원이면서 중금속의 일종인 카드뮴(cadmium)의 세포독성과 이에 대한 명아주(Chenopodium album var. centrorubrum, CAC) 추출물의 영향을 배양 인체피부섬유모세포(Detroit 551)를 재료로 항산화 측면에서 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Cadmium chloride(CdCl2)는 농도 의존적으로 배양 Detroit 551세포의 세포생존율(cell viability, CV)과 세포부착률(cell adhesion activity, CAA)을 유의하게 감소시킴으로써 세포독성을 나타냈다. 한편, 항산화제의 일종인 superoxide dismutase(SOD)는 CdCl2에 의해 감소된 CAA를 유의하게 증가시킴으로써 CdCl2에 의한 세포독성을 방어하였다. 한편, CdCl2의 세포독성에 대한 CAC 추출물의 영향에 있어서, CAC 추출물은 CdCl2에 의하여 감소된 CAA를 유의하게 증가시킴으로써 CdCl2에 의한 세포독성을 방어하였으며, 또한 전자공여능(electron donating activity, EDA)과 지질과산화(lipid peroxidation, LP) 억제능을 나타냈다. 이상의 결과에서 CdCl2의 세포독성에 산화적 손상이 관여하고 있으며 CAC 추출물은 CdCl2에 의하여 감소된 CV 및 CAA의 증가를 비롯하여, EDA 및 지질과산화 억제능과 같은 항산화 효과(antioxidative effect)에 의하여 세포독성을 방어한 것으로 나타났다. 따라서 CAC와 같은 식물추출물 성분에 대한 항산화 측면에서의 생리활성 구명은 산화적 손상으로 매개되는 중금속 중독을 비롯한 뇌졸중 및 치매와 같은 난치성 질환의 치료적 접근을 위한 소재로서의 활용성이 클 것으로 생각된다.