두피의 이상은 탈모, 비듬, 가려움증 등의 두피 질환으로 이어지며, 아직까지 정확한 원인이 규명되지 않은 상태여서 발병하면 치료가 쉽지 않다. 따라서 두피의 생리적인 항상성을 유지해서 두피를 건강한 상태로 유지하는 것이 두피 질환 예방 및 치료에 가장 효과적인 방법이다. 최근 두피 및 모발용 화장품 분야에서는 한의학적으로 효능이 있다고 알려진 약재들을 원료로 사용하려는 시도가 크게 증가하고 있다. 현재까지 화장품 원료로 사용되는 한약재는 대량생산과 규격화 등의 문제로 뜨거운 물에 우려낸 열수추출물을 제형에 혼합하는 형태로 사용하고 있는데, 이 과정에서 고온에 의한 영양소와 효능성분의 파괴는 불가피하다. 따라서 본 연구에서는 한의학적으로 두피 개선 효과가 있다고 알려져 있는 검은콩, 작약, 녹차 잎을 대상으로 성분파괴를 최소화할 수 있는 저온용출법으로 효능 성분을 추출하고, 이 추출물들의 두피 개선 효능을 평가하였다. 실험 결과, 저온용출물들은 열수 추출물보다 평균 2배 이상 높은 항산화력을 보유하였으며, 모낭 및 모발 강화, 두피 보습, 가려움 방지에 효과적임을 확인하였다. 따라서 검은콩, 작약, 녹차잎의 저온용출물은 두피 트러블을 해결하는 효과적인 두피 개선 원료로 활용될 수 있다.

본 연구는 천연 미백소재 개발을 위하여 광곽향 추출물과 광곽향 추출물에서 분리한 활성물질의 멜라닌 생성에 연관된 생리활성을 분석하였다. 광곽향 추출물은 100 µg/mL 이하에서 세포 독성이 없는 것으로 확인되었으며 free radical 소거능(DPPH)과 superoxide radical 소거능 결과는 각각 IC50 = 24.2 ± 2.85 µg/mL, IC50 = 118 ± 0.43 µg/mL을 나타내었다. B16 melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해 효과는 20 µg/mL 농도의 광곽향 추출물을 72 h 동안 처리한 세포에서 멜라닌 억제율이 23 %로 나타났으며, 50 µg/mL 농도에서 세포 내 tyrosinase의 활성을 18 % 저해하였다. 이러한 광곽향 추출물의 활성물질을 분리하여 1H-NMR, 13C-NMR, Mass analysis 등의 기기분석을 실시한 결과 sesquiterpene 계열의 활성물질인 patchouli alcohol으로 동정되었고, patchouli alcohol의 free radical 소거능과 superoxide radical 소거능 결과는 각각 IC50 = 3.14 ± 0.12 µg/mL, IC50 = 49 ± 3.24 µg/mL을 나타내었다. 또한 멜라닌 저해효과를 확인한 결과 IC50 = 3.9 µg/mL으로 나타났으며, 10 µg/mL 농도에서 세포 내 tyrosinase의 활성을 40 % 저해하였다. Western blot을 이용하여 tyrosinase와 tyrosinase related protein-2 (TRP-2) 단백질의 발현 감소를 확인하였다. 그러므로 광곽향 추출물과 patchouli alcohol은 우수한 미백 효능을 갖는 화장품 소재로서 개발 가능성이 클 것으로 기대된다.

인간의 모발은 금속을 배설하는 시스템이며 몸에서 금속의 함유량을 반영한다. 본 연구에서는 현대인의 유해 중금속 노출 정도를 파악하고, 질병 예방 혹은 환경 개선 예측의 도구로서 모발 분석의 필요성에 대해 알아보고자 하였다. 많은 만성 질환은 금속의 축척과 관련이 있을 것으로 예상되며 몇몇은 유해 중금속과 관련이 있다. 이에 서울, 수도권지역에 거주하는 20대에서 40대의 성인 남녀 120명(남자 61명, 여자 59명)을 대상으로 시료를 채취한 후 유도 결합 플라즈마 질량 분석기를 사용하여 Hg, Pb, Cd, Al, As, U, Bi, Sb, Ba, Be의 10가지의 독성 미네랄의 함량을 측정하였다. 분석 결과 20대의 유해 중금속 함량 분석에서는 기준치 이상을 보이는 원소가 없었으나, 알루미늄(Al)과 안티몬(Sb)의 수치가 높게 나타났다. 30대의 경우도 기준치 이상의 원소는 보이지 않았으나 수은(Hg)과 알루미늄(Al)의 농도가 높게 나타났다. 40대의 경우 기준치 이상의 수은(Hg)과 안티몬(Sb)이 검출되었다. 또한 성별에서는 남성의 경우 수은(Hg)이, 여성의 경우 안티몬(Sb)이 기준치보다 높은 것으로 나타났다. 산업의 발달로 인해 유해 중금속은 여러 가지 경로를 통해 우리 몸속으로 들어오며, 몸 밖으로 배출되지 못하고 인체에 계속 쌓여 면역 기능과 호르몬 기능이 저하시키고 질병을 유발하게 된다. 이에 유해 중금속의 노출 정도를 분석하여 그에 맞는 대체요법을 시행한다면 질병을 예방하고 환경을 예측할 수 있다. 인체 내에 중금속의 추적 상태를 알아보기 위해 우리나라에서도 모발 분석에 대한 관심과 연구를 통해 우리의 건강 상태를 유지하기 위한 수단으로 활용되기를 시사하는 바이다.

피부주름 개선에는 콜라겐(collagen)뿐만 아니라 탄력섬유인 엘라스틴(elastin) 등도 기여하는 것으로 보고되고 있다. 더 나아가 자외선에 의하여 사람의 피부에서 광노화 현상이 나타나며 자외선 조사 후 엘라스타제(elastase)의 활성이 증가하기 때문에 엘라스타제의 활성증가는 자외선에 의한 피부 탄성도의 감소 및 주름 생성의 주요원인으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 피부주름 생성에 영향을 미치는 엘라스타제의 활성을 측정하기 위한 모델을 마련하기 위하여 시판되는 두 가지 엘라스타제, 돼지 췌장 엘라스타제(porcine pancreatic elastase)와 사람 호중구 엘라스타제(human neutrophil elastase)를 사용하였으며 다음 세 가지는 정상 사람 섬유아세포(normal primary human fibroblasts), 쥐의 3T3 섬유아세포주(3T3 mouse fibroblasts), 사람의 CCD-25Sk 섬유아세포주(CCD-25Sk human fibroblasts)로부터 elastase를 준비하여 사용하였다. 준비된 5가지 효소의 농도에 기질의 농도 및 배양시간에 따르는 효소의 활성을 비교 평가하였다. 양성대조군으로 사용한 phosphoramidon이 normal human primary fibroblast elastase와 CCD-25Sk fibroblast elastase의 활성을 유의성 있게 억제한 반면에 porcine pancreatic elastase에는 별다른 영향을 미치지 못하였다. 따라서 주름 개선 후보물질 탐색을 위한 엘라스타제의 선정에는 신중한 고려가 필요할 것으로 사료된다.

스테로이드 함유 표시가 없는 화장품에서 항염증 효과가 있는 글루코코티코스테로이드인 베타메타손프로피오네이트 성분이 검출되었다. 이 화장품은 외용스프레이 및 샴푸로서 주성분으로 아연피리치온을 함유하는 것으로 표기되어 있었다. 화장품에서 스테로이드 구조와 활성을 갖는 물질의 존재를 확인하기 위하여 실리카겔 박층판을 이용한 박층크로마토그래프를 사용하였으며 이 성분을 분리하기 위해 high-performance liquid chromatography (HPLC)를 이용하여 확인 및 정량을 수행하였다. 분취용 HPLC를 이용하여 스테로이드를 함유한 것으로 판단되는 분획을 모은 다음 nuclear magnetic resonance (NMR) 및 mass spectrometry (MS)를 이용하여 스테로이드 성분을 확인하였다. 스테로이드 표준물질로 베타메타손 17-프로피오네이트 및 베타메타손 21-프로피오네이트를 합성하여 사용하였고 이 표준물질과 HPLC 크로마토그램을 비교하여 스테로이드 성분의 함량을 분석하였다. 이 방법으로 아연피리치온 제제와 같은 일부 시판 화장품에서 스테로이드 성분을 확인하였고 reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP HPLC) 상의 유지시간 비교를 통하여 스테로이드 성분을 정량한 결과 시험한 총 8종의 화장품 시료 중 2개 제품에서 0.005 ∼ 0.02 %의 베타메타손프로피오네이트가 검출되었다.

남아시아 지역은 문화적, 사회적으로 흰 피부에 대한 관심이 높으며 이로 인해 미백화장품에 대한 요구가 크다. 합성물에 대한 우려 및 거부감으로 천연물중심의 원료가 급증하고 있다. 본 논문에서는 인도를 포함하는 남아시아 지역의 미백소재에 관한 문화, 사회적 배경과 최근 연구 개발 현황을 조사하였다.

나노튜브 형상의 할로이사이트는 화장품 약물 등 활성물질의 방출시간을 연장하는데 응용할 수 있는 천연 나노광물이다. 할로이사이트를 이용한 활성물질 적재 방출 제어기술을 최초로 등록한 1997년 미국 특허를 필두로 2007년에는 비타민과 글리세린 등의 기능효과제를 광범위하게 포함하는 기능성화장품 제조기술에 대한 특허가 출원되었다. 학술 논문으로서는 화장품 보다 서방형 약물전달 기술에 관한 연구가 주로 발표되고 있다. 최근 화장품용 분체에 단순한 기재로서의 역할뿐만 아니라 기능성을 추가로 부여하고 있다. 특히, 할로이사이트는 기능성 화장성분의 전달 속도를 제어할 수 있으며 다른 분체보다 밀도가 낮아 팩 크림 로션류의 기재로 적합하다. 따라서 나노튜브형 할로이사이트를 활용한 나노캐리어 기술은 최근 화장품 유형별 시장점유율에서 2위로 부상한 기능성화장품 분야의 핵심기술로 성장할 것으로 기대된다.

본 연구는 천연 식물 추출물을 이용하여 화장품 제형 내에서 천연 방부제로서 효능을 확인하기 위한 목적으로 진행하였다. 선별된 15종의 천연 식물 추출물을 이용하여 병원성 세균(Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli)과 효모균(Candida albicans), 곰팡이균(Aspergillus niger)에 대한 paper disc법(disc diffusion method)과 최소저해농도측정법(MIC)을 이용하여 항균 활성을 측정하였다. 그 결과 가자, 오배자 추출물은 그람 양성균인 S. aureus와 그람 음성균인 P. aeruginosa, E. coli 에 대한 항세균 활성이 우수하였고, 계피 추출물은 효모균인 C. albicans와 곰팡이균인 A. niger에 대해 우수한 항진균 활성을 나타냈다. 최종 선별된 3종 외 식물추출물은 효과가 없었다. 항균 활성 효과가 우수한 최적 조합비로 구성된 가자, 오배자, 계피 추출물의 혼합 추출물을 화장품 제형에 첨가하여 제형 내 방부 활성을 측정한 결과 상업적으로 널리 사용되고 있는 파라벤 혼합 방부제와 유사한 정도의 방부 활성을 나타냄을 확인하였다. 결론적으로, 화학 방부제를 대신하여 천연 식물 추출물로만 이루어진 넓은 항균 스펙트럼을 갖춘 방부 시스템의 개발이 가능할 것으로 사료되며 최근 다양한 문제가 제기되고 있는 화학 방부제의 단점을 극복한 천연 방부제를 함유한 화장료의 개발에 응용 가능할 것으로 기대된다.

바이오계면활성제는 생물학적으로 박테리아나 효모 등에 의해 많은 기질로 부터 생산된다. 바이오계면활성제는 많은 다른 합성 계면활성제에 비해서 환경친화적이고 보다 효과적인 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Candida bombiocola로부터 생성된 소포로리피드의 항균효과를 다양한 균에 대해서 시험하였다. 소포로리피드의 치아우식 원인균(S. mutans), 액취균(C. xerosis) 및 여드름균(P. acnes)에 대한 최소억제농도(MIC)는 각각 0.005, 0.05, 0.005 % (w/v)이였다. 이러한 항균효과는 합성 계면활성제인 SLS나 APG에 비해 우수한 항균효과를 보였다. 소포로리피드를 함유한 제형에서의 각질박리와 보습 효과를 측정하였다. 0.25 % 수용액의 소포로리피드는 5.0 % 젖산 수용액과 동등한 수준의 각질박리효과를 보였으며 보습효과는 소포로리피드를 함유한 에멀젼 제형에서 농도 의존적인 경향을 보였다. 이러한 결과는 소포로리피드을 항균제나 보습 또는 각질박리제로서 화장품에 대한 사용 가능성을 제시한다.

본 연구에서는 밤나무 잎 추출물의 항산화 활성 및 주름과 미백에 관련된 tyrosinase와 elastase의 활성에 대한 억제 효능을 측정하였으며, 밤나무 잎 추출물에 함유된 플라보노이드 성분에 대한 분석을 실시하였다. 항산화 활성측정 결과로, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)을 이용한 free radical 소거활성은 50 % ethanol 추출물(13.6 µg/mL) < ethyl acetate 분획(6.2) < aglycone 분획(2.1)으로 나타났고, luminol-의존성 화학발광법을 이용한 Fe³+-EDTA/H₂O 계에서 생성된 활성산소종(ROS)의 소거활성은 aglycone 분획(0.8) < 50 % ethanol 추출물(0.5) < ethyl acetate 분획(0.3) 순으로 나타났다. NBT법을 이용한 xanthine과 xanthine oxidase의 반응으로부터 생성된 O₂의 소거활성은 aglycone 분획(65.5)이 ethyl acetate 분획(145.5)보다 더 높게 나타났으며, rose-bengal과 빛으로 유도된 사람 적혈구의 용혈에 대한 세포보호 활성은 10 µg/mL에서 aglycone 분획이 가장 높은 세포보호 활성을 나타내었다. Elastase 저해활성은 aglycone 분획이 oleanolic acid (13.7 µg/mL)에 비해 훨씬 좋은 9.1 µg/mL로 나타나 뛰어난 주름 개선효과가 있을 것으로 생각된다. Tyrosinase 저해활성은 aglycone 분획이 미백 관련 화장품 고시 원료인 arbutin (226.2 µg/mL)에 비해 훨씬 좋은 21.6 µg/mL로 나타나 뛰어난 미백 효과가 있을 것으로 생각되어 B16 melanoma 세포를 이용한 멜라닌 합성 저해 활성을 측정하였다. 측정에 앞서 세포 독성 실험에서는 ethyl acetate 및 aglycone 분획이 25 µg/mL 이하에서 80 % 이상의 세포 생존율을 나타내었고, 25 µg/mL 이하에서의 멜라닌 합성 저해활성 측정 결과, ethyl acetate 및 aglycone 분획이 arbutin보다 훨씬 높은 저해 활성을 나타내었다. 이러한 항산화 및 항노화 활성을 나타내는 밤나무 잎 추출물의 플라보노이드 성분을 TLC와 HPLC를 통해 분석한 결과, kaempferol, quercetin, quercitrin, isoquercitrin, hyperin, rutin이 함유되어 있었고, 그 중에서도 quercitrin이 가장 많이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 밤나무 잎 추출물이 free radical, ROS를 소거하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리킨다. 또한 자외선으로 인한 기미, 주근깨 과형성 및 주름 생성에 있어 상당한 저해 효과를 나타낼 수 있음을 시사한다.

본 총설에서는 마이크로플루딕스 기술에 대한 기초연구를 소개하고, 이 기술을 통하여 화장품산업분야에서 응용성이 큰 동공구조체, 응답성 소재, 캡슐 소재, 다층 콜로이드 구조체 등과 같은 신소재의 합성이 가능함을 기술한다. 마이크로플루딕스 기술이 적용되어 개발된 기능성 신소재들은 그 크기와 내부 모폴로지를 정확하게 피코리터 수준에서 조절할 수 있다. 또한, 소재의 화학조성을 다양하게 임의 조절할 수 있고, 고차 층구조를 갖는 콜로이드 입자나 캡슐의 개발까지도 가능하여 그 응용성은 무궁무진하다고 할 수 있다. 기본적으로 약물전달계, 화학물 분리공정, 바이오센서, 애튜에이터 등의 응용연구에 매우 유용하게 활용될 수 있다. 화장품산업에서도 마이크로플루딕스 기술을 이용하여 고기능성 신소재 개발이나 신유형 화장품 개발이 가능할 것으로 기대되어 더욱 복합적인 연구개발이 진행되어야 할 것이다.

PRIMOS bodyⓇ 기기를 이용한 얼굴부피 평가법 개발에 관한 연구를 진행하였다. 평가법의 신뢰성을 확인하고자 세 명의 시험자가 마네킹과 사람을 대상으로 얼굴 부피를 측정하였다. 마네킹의 얼굴에 여러 가지 부피의 찰흙을 붙이고, 기기로 얼굴을 측정하였는데, 실제 찰흙의 부피와 측정값 사이에 높은 상관성(R2 = 0.99)이 있는 것으로 나타났다. % RSD와 Gage R&R 분석으로 기기의 정확성, 반복성, 재현성을 확인한 결과 신뢰성이 있는 결과를 얻었다. 이와 같은 평가법을 얼굴 붓기 감소에 영향을 주는 화장품의 효능을 평가하는데 적용하였다. 10명의 건강한 여성을 대상으로 화장품 사용 전후 얼굴의 부피를 측정한 결과, 얼굴의 부피가 감소하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 통해 PRIMOS bodyⓇ를 이용한 얼굴 부피 평가법은 인체평가에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 보인다.

본 연구에서는 모발의 내부 및 외부구조에 자외선이 미치는 영향에 관하여 조사를 수행하였다. 자외선이 조사된 모발의 형태학적 및 화학적 구조의 변화를 알아보기 위해 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM), 공초점레이져주사현미경(CLSM) 등을 사용하였다. SEM상에서 자외선이 조사된 모발은 자외선에 의한 화학적 산화반응에 의해 표면이 거칠고 부풀어진 형태를 보였다. 이황화결합(disulfide bond)의 산화에 의한 시스테인산(cysteic acid)의 분해로 팽윤부위가 관찰되었다. 또한 자외선 조사에 의해 표면색의 변화를 나타내었다. TEM 분석결과 버진헤어(virgin hair)의 경우에는 매끄러운 표면구조를 나타내었지만, 자외선 조사모발에 있어서는 거칠고 모수질층이 갈라진 형태를 보여주었다. 모피질층에 존재하는 멜라닌 입자의 크기가 감소하고 소실되는 것이 관찰 되었다. CLSM에 의해 3차원적 구조의 입체영상을 얻을 수 있었으며, 광학분할에 의해 버진헤어는 강한 형광을 나타내었지만, 자외선 조사모발은 낮은 형광을 보여주었다. 이는 버진헤어의 경우 자동형광을 나타낼 수 있는 방향족 아미노산이 많이 존재하는데 비해 자외선 조사모발은 방향족 아미노산이 파괴되어 낮게 나온 것으로 여겨진다.

건강한 피부 기능의 악화 원인으로는 콜라겐 섬유 감소, 탄력섬유 변성, 활성산소종의 과다 생성 등이 있다. 이로 인하여 피부 탄력 저하나 주름이 생성된다. 피부 탄력 저하 및 주름 생성과 같은 피부 노화를 개선하기 위해 대표적으로 비타민 A, C 및 그 유도체들이 화장품에 적용되고 있지만 화학적 불안정성의 문제점이 있어 새로운 유도체들의 합성 개발에 노력을 기울이고 있다. 본 연구에서는 피부개선을 위한 화장품 원료로 최근 비타민 C로부터 새롭게 합성된 3-O-cetyl-L-ascorbic acid (VCCE)의 주름 개선과 관련된 효능·효과를 평가하였다. VCCE의 in vitro 실험 결과 procollagen type Ⅰ의 합성을 0.002 %에서 최대 149 % 증가시켰다. 또한 인체적용시험에서 일차적으로 폐쇄 첩포 실험 결과 자극이 유발되지 않았으며, 모사판 분석 및 PRIMOS system을 이용한 주름측정결과에서도 주름개선효과를 확인하였다. 결과적으로, VCCE는 주름 개선을 위한 화장품 성분으로서 높은 응용 가치를 제시한다.

천연물로부터 미백활성 성분의 개발을 위하여 국내 자생식물 60종으로부터 추출물을 얻어, 이들의 멜라닌 생성과정의 주된 효소인 tyrosinase 활성 억제력을 평가하였다. 평가결과 노랑하늘타리(열매), 죽황, 누리장나무(잎), 우산고로쇠(잎) 추출물이 비교적 높은 tyrosinase 활성억제효과를 보였고, 이들의 IC50 값은 50 ∼ 100 µg/mL 이었다. 이들의 멜라닌생성 억제효과를 B16F10 흑색종세포주를 이용하여 실험한 결과, 죽황추출물이 가장 높은 52 %의 멜라닌생성 저해활성을 보였으며, 이는 기존 미백제인 arbutin (42 %)에 비해 10 % 높은 것이다. 죽황추출물로부터 용매추출 및 크로마토그래피 등의 분리과정을 거쳐 10가지 미백활성 성분을 분리하였다. 이들은 모두 페놀유도체 화합물로서, SM701과 SM702, SM703, BPR211은 hydroquinone계 화합물이며, SM707은 gallic acid계, SM704와 SM705, SM706, SM708, SM709는 ferulic acid계로 확인되었다. 이들의 유리기 소거효과를 hydorquinone과 비타민 C와 비교하여 측정하였을 때. SC50 값이 SM702와 SM709의 경우 60 ∼ 70 µM로 hydroquinone과 유사하였고, SM701과 SM708은 30 ∼ 40 µM로 비타민 C (45 µM)보다 낮은 값을 보여 죽황추출물은 항산화활성이 높은 성분들을 함유하고 있음을 확인하였다. 이들 중 1,2-O-diferulylglycerol로 확인된 SM709 성분은 tyrosine hydroxylase 및 DOPA oxidase 활성을 각각 18, 60 % 억제하였고, B16F10 흑색종세포주를 이용한 멜라닌생성량 억제시험에서 62 %의 저해효과를 나타내 가장 높은 미백활성을 보였다. 따라서 죽황추출물의 미백활성은 주로 멜라닌 생성과정의 DOPA oxidsae 저해효과와 항산화효과에 의해 나타나는 것으로 생각된다.

본 연구에서는 굴피나무 수피 추출물의 항산화, 미백 및 주름생성억제에 관한 효과를 측정하였다. 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성(FSC50)은 50 % 에탄올 추출물(6.75 µg/mL) < 당을 제거시킨 aglycone 분획(6.62) < ethyl acetate 분획(4.15) 순으로 증가하였다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 Fe³+-EDTA/ H₂O₂ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 총항산화능은 ethyl acetate 분획(OSC50, 0.56 µg/mL) < 50 % 에탄올 추출물(0.02) < 당을 제거시킨 aglycone 분획(0.01) 순으로 당을 제거시킨 aglycone 분획에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 굴피나무 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 보호효과를 조사하였다. 50 % 에탄올 추출물의 경우 농도 의존적(1 ∼ 50 µg/ mL)으로 광용혈을 억제하였다. 특히 ethyl acetate 분획은 10 µg/mL 농도에서 τ50이 717.27 min으로 매우 큰 세포보호 활성을 나타내었다. 미백 및 주름억제 효과측정으로는 각각 tyrosinase와 elastase의 활성 저해 효과를 측정하였다. Tyrosinase의 활성 저해 효과(IC50)는 50 % 에탄올 추출물(243.98 µg/mL) < ethyl acetate 분획(153.87) < 당을 제거시킨 aglycone 분획(137.53) 순으로 나타났고, elastase의 활성 저해 효과(IC50)도 50 % 에탄올 추출물(31.01 µg/mL) < ethyl acetate 분획(14.42) < 당을 제거시킨 aglycone 분획(1.48) 순으로, aglycone 분획이 매우 큰 활성 저해 활성을 나타내었다. 또한 굴피나무 추출물 중 ethyl acetate 분획을 함유하는 크림을 제조하고, 이를 피부에 도포한 후, 피부 수분 보유량, 경표피 수분 손실량 그리고 미백효과를 측정하였다. 추출물 함유 크림은 대조군(placebo)보다 수분 보유량을 2 ∼ 8 % 증가시켰고, 경표피 수분 손실량은 감소시켰다. 또한 추출물 함유 크림은 대조군에 비해 멜라닌 생성을 9.55 % 감소시켰다. 이상의 결과들은 굴피나무 추출물이 항산화 활성과 더불어 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, tyrosinase 및 elastase의 활성 저해 효과와 이를 통한 인체 시험의 결과로부터 미백 기능성 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

본 연구를 통해 반도체 산업에서 유래된 마이크로웨이브 증폭 에칭기술(MEE)을 이용하여, 마이카의 표면 구조를 변화시키고 오일 흡유량을 조절할 수 있었다. 마이크로웨이브 에너지가 마이카에 조사되면, 마이카 표면이 몇 분 이내에 에칭이 된다. 에칭의 결과로 마이카의 오일 흡유량이 증가되고, 마이카 SiO2층의 표면 변화에 의해 백색도가 증가한다. 추가적으로, 땀을 흡수한 이후에도 높은 백색도가 유지된다. 마이카의 표면구조의 변화는 불산에 슬러리화된 마이카에 마이크로웨이브 조사를 통해서 이루어졌다. 에칭의 정도는 산의 농도, 조사 시간, 조사 에너지의 양, 슬러리의 농도에 의해 조절되었다. 에칭된 마이카의 표면 구조는 ‘달' 표면 모양과 유사하게 보인다. 표면적과 거칠기 등의 특성은 Brunauer-Emmett-Teller (BET), atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), Spectrophotometer, goniophometer로 측정되었다.

본 연구는 구아바 잎 추출물의 항산화 성분 분석 및 tyroinase와 elastase 저해 효과에 관한 조사를 수행하였다. 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성(FSC50)은 50 % 에탄올 추출물(7.05 µg/mL) < ethyl acetate 분획(3.36) < 당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획(3.24) 순으로 증가하였다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 Fe³+-EDTA/H₂O₂ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 구아바 잎 추출물의 총 항산화능은 50 % 에탄올 추출물(OSC50, 2.17 µg/mL) < ethyl acetate 분획(0.64) < aglycone 분획(0.39) 순으로, aglycone 분획에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 구아바 잎 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였다. 구아바 잎 추출물의 경우 1 ~ 10 µg/mL의 농도에서 광용혈을 억제하였다. 특히 당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획은 1 µg/mL 농도에서 τ50이 107.5 min으로 매우 큰 세포보호 효과를 나타내었다. 구아바 잎 추출물 중 ethyl acetate 분획의 당 제거 반응 후 얻어진 aglycone 분획은 TLC와 HPLC (360 nm)에서 1개의 피이크로 나타났으며, 그 성분이 quercetin 임을 확인하였다. 구아바 잎 추출물의 ethyl acetate 분획의 TLC 크로마토그램은 5개의 띠로 분리되었고, HPLC 크로마토그램도 5개의 피이크를 나타내었다. TLC와 HPLC의 띠와 피이크를 확인한 결과, HPLC의 5개의 피이크는 용리순서로 피이크 1 (10.32 %)은 quercetin 3-O-gentobioside, 피이크 2 (13.30 %)는 quercetin 3-O-β-D-glucoside (isoquercitin), 피이크 3 (11.34 %)는 quercetin 3-O-β-D-galactoside (hyperin), 피이크 4 (19.70 %)는 quercetin 3-O-α-L-arabinoside (guajavarin), 피이크 5 (45.33 %)는 quercetin 3-O-β-L-rhamnoside (quercitrin)로 확인되었다. 미백 및 주름억제 효과측정으로는 각각 tyrosinase 및 elastase의 활성 저해 효과를 측정하였다. Tyrosinase의 활성 저해 효과(IC50)는 50 % 에탄올 추출물(149.67 µg/mL) < ethyl acetate 분획(30.67) < aglycone 분획(17.10) 순으로 나타났으며, elastase의 활성 저해 효과(IC50)는 50 % 에탄올 추출물(6.60 µg/mL) < aglycone 분획(5.66) < ethyl acetate 분획(3.44) 순으로 나타났다. 이상의 결과들은 구아바 잎 추출물이 ¹O₂ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 구아바 잎 성분에 대한 분석과 ethyl acetate 분획의 당 제거 실험 후 얻어진 aglycone 분획의 elastase 저해활성은 구아바 잎 추출물이 주름개선 기능성 화장품원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

Spirulina는 시아노박테리아의 일종으로 피코시아닌, 베타카로틴, 비타민 E, 카로티노이드 등의 항산화물질과 양질의 단백질을 고농도로 함유하고 있어 이의 추출물은 화장품 소재로서 가치가 높다. Spirulina의 항산화력 증진을 위해 Spirulina 추출물을 Lactobacillus plantarum P23과 Bacillus subtilis TP6로 발효한 후 항산화, 항염증 및 항노화 기초 효능을 측정하였다. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazl)법으로 측정한 항산화력은 발효 후 24.1 % (P23)와 18.6 % (TP6)로 증가되었다. Spirulina 추출물은 배양 중인 keratinocyte에 UV 조사 후 증가된 TNF-α와 IL-6를 정상 수준으로 줄여주었으나 발효에 의해 그 효과가 증가되지는 않았다. Spirulina 추출물 및 발효 추출물 모두가 UV 조사에 의한 세포사멸을 방지하였다. 특히 P23 발효 추출물의 경우 세포를 활성화시키는 효과가 관찰 되었다. UV 조사 후 관찰되는 콜라겐 생합성 감소와 MMP-2의 발현의 증가가 Bacillus subtilis TP6로 발효한 Spirulina 추출물의 경우에서만 관찰되었다. 결론적으로 Spirulina의 발효에 의한 물질은 기능성 화장품 소재로 가치가 기대된다.

피부에서 엘라스틴(elastin)은 중요한 탄력섬유의 구성성분 중의 하나이다. 피부주름(skin wrinkle) 형성은 콜라겐(collagen)의 합성과 분해가 중요한 요인으로 작용한다고 알려져 있지만, 최근 많은 연구에서 엘라스틴의 재형성과 분해 또한 주름형성 기전에서 중요한 작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 엘라스타제(elastase)는 엘라스틴을 분해하는 일종의 메탈로프로테이나제(metalloproteinase)이며, 자외선 B (ultraviolet B, UVB) 조사 후에 활성이 증가하는 것으로 알려져 있다. 따라서 증가된 엘라스타제의 활성은 피부의 탄력성 감소와 주름 형성의 주요한 원인이 될 것이다. 본 연구에서는 항산화 효과가 있으며, 각종 견과류나 과일에 함유된 폴리페놀(polyphenol)성분인 탄닌산(tannic acid)을 사람의 섬유아세포(CCD-25Sk fibroblasts)에 처리하여 엘라스타제 활성과 트로포엘라스틴 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 탄닌산은 농도의존적으로 사람의 섬유아세포 엘라스타제 활성을 유의성 있게 억제시켰다. 그러나 트로포엘라스틴 합성이나 발현증가에는 유의성 있는 효과를 보이지 않았다. 이러한 결과들로부터 탄닌산은 엘라스타제의 활성을 억제시켜 엘라스틴의 3차원적 구조를 유지하는데 기여하는 것으로 사료된다. 따라서 탄닌산은 주름생성을 억제하는 물질로 개발 가능할 것으로 기대된다.