에센셜오일은 휘발성 향기성분으로 식물의 2차 대사과정에서 만들어지는 여러 가지 생화학적 성분들의 복합체이며, 거의 대부분 탄소와 수소, 산소로 구성되어 있는 탄소화합물로 추출과정과 식물의 구성분자의 생합성 과정에서 화학적 성질이 대부분 결정된다고 알려져 있다. 이처럼 에센셜오일은 여러 가지 효능 및 특징을 가지고 있는데 특히 항균력이 탁월해 고대에서부터 방부에 사용하였을 뿐만 아니라 전염병 예방을 위해서도 사용되어 왔다. 현대에서는 화장품, 향료, 식품 첨가제, 식품 보존제, ...
에센셜오일은 휘발성 향기성분으로 식물의 2차 대사과정에서 만들어지는 여러 가지 생화학적 성분들의 복합체이며, 거의 대부분 탄소와 수소, 산소로 구성되어 있는 탄소화합물로 추출과정과 식물의 구성분자의 생합성 과정에서 화학적 성질이 대부분 결정된다고 알려져 있다. 이처럼 에센셜오일은 여러 가지 효능 및 특징을 가지고 있는데 특히 항균력이 탁월해 고대에서부터 방부에 사용하였을 뿐만 아니라 전염병 예방을 위해서도 사용되어 왔다. 현대에서는 화장품, 향료, 식품 첨가제, 식품 보존제, 아로마테라피, 피부 미용 등과 같은 다양한 방법으로 활용되면서 항균, 항산화, 항염 등에 대한 선행 연구들이 있다. 로즈마리, 시트로넬라, 레몬그라스 에센셜오일에 대한 연구로는 항산화, 항균 효능이 있다고 보고된 바가 있으나 in vivo 연구 및 화장품 제형 안정성에 관한 연구가 부족하여 본 연구에서는 3종의 에센셜오일을 활용하여 세포 및 zebrafish embryo를 이용하여 독성을 확인하였으며, 항산화, 항균 활성, 에센셜오일을 에멀젼에 적용하였을 때 제형에 미치는 영향을 평가하기 위해 화장품 소재로서의 가능성을 확인하였다. 그 결과, 각질형성세포인 HaCaT 세포와 zebrafish embryo에 에센셜오일의 독성 실험을 진행하였을 때 HaCaT 세포에서는 대조군과 비교시 로즈마리 에센셜오일의 경우 모든 농도에서 미처리 대조군에 비해 100.00%의 세포 생존율을 보였고, 시트로넬라의 경우 5.00 ppm 이하의 농도에서 100.00%의 세포 생존율을 보였으며 10.00 ppm 농도에서는 86.79%의 세포 생존율을 나타냈다. 레몬그라스의 경우 5.00 ppm 이하의 농도에서는 95.00% 이하의 세포 생존율을 보였으며 10.00 ppm 농도에서는 84.98%의 세포 생존율을 나타냈다. Zebrafish embryo의 독성 평가 결과, 로즈마리의 모든 농도와 시트로넬라의 5.00 ppm 농도 이하, 레몬그라스의 1.00 ppm 농도 이하의 경우 전체적인 결과 대조군과 비교해봤을 때 zebrafish embryo에 미미한 영향을 보였다. 항산화 효능은 DPPH radical 소거 활성 결과를 보면 대조군인 L-ascrobic acid 50 μg/ml 농도에서 94.12%의 항산화능을 보였고 1.00, 10.00, 30.00, 50.00, 100.00 μl/ml 농도에서 로즈마리는 농도별로 28.78, 35.29, 45.35, 58.32, 76.98% 나타났으며, 시트로넬라는 32.42, 56.94, 80.35, 94.29, 109.92%, 레몬그라스는 53.83, 91.66, 92.51, 92.51, 93.55%의 radical 소거능을 확인하였다. ABTS+ radical 소거 활성 결과를 보면 대조군은 89.50%의 항산화능을 보였고 로즈마리는 11.52, 38.88, 61.70, 81.55, 94.56%, 시트로넬라는 11.28, 59.86, 91.75, 98.21, 100.44%, 레몬그라스는 38.78, 98.67, 100.23, 100.42, 103.15%의 radical 소거능을 확인하였다. 또한 FRAP assay 평가 결과 대조군은 1.04를 보였으며, 로즈마리는 0.07, 0.07, 0.07, 0.07, 0.09, 시트로넬라는 0.11, 0.28, 0.52, 0.77, 0.96, 레몬그라스는 0.14, 0.44, 0.83, 1.06, 1.14로 증가하는 것을 확인하였다. 그리고 총 폴리페놀, 플라보노이드 함량 측정 결과는 로즈마리의 총 폴리페놀 함량은 24.98 mg/g 나타났으며, 시트로넬라는 29.36 mg/g의 폴리페놀 함량을 나타내었으며, 로즈마리의 총 플라보노이드 함량은 32.73 mg/g 나타났으며, 시트로넬라는 35.51 mg/g의 플라보노이드 함량을 보였다. 그리고 레몬그라스는 70.23 mg/g로 확인하였고 3종의 에센셜오일 중 레몬그라스가 가장 높은 항산화 효능을 확인하였다. 또한 에센셜오일의 항균 효능을 확인한 결과 대조군인 methyl paraben 0.1 g/ml의 농도에서 S. aureus 균에서 21.17 ± 3.15, S. epidermidis 균에서 21.56 ± 0.42, E. coli 균에서 21.08 ± 0.11, P. aeruginosa 균에서는 13.62 ± 0.16, Candida. A 균에서는 26.53 ± 0.91로 나타났다. 그리고 1.00, 10.00, 30.00, 50.00, 100.00 μl/ml 농도에서 로즈마리는 S. epidermidis 균에서 0.00, 0.00, 10.87 ± 0.20, 15.68 ± 0.33, 19.90 ± 0.54 mm로 나타났으며, Candida. A 균에서는 0.00, 0.00, 9.37 ± 0.25, 9.71 ± 0.05, 10.25 ± 0.25, 25.61 ± 0.15 mm, 시트로넬라는 S. aureus 균에서 0.00, 0.00, 9.66 ± 0.07, 15.28 ± 0.24, 19.95 ± 0.42, 18.57 ± 0.41 mm, E.coli 균에서 0.00, 0.00, 0.00, 10.66 ± 0.76, 11.74 ± 0.51, 20.95 ± 0.64 mm, Candida. A 균에서는 0.00, 11.61 ± 0.06, 13.24 ± 0.21, 16.88 ± 0.28, 24.31 ± 0.10, 27.44 ± 0.16 mm로 항균활성을 나타내었다. 마지막으로 레몬그라스는 S. aureus 균은 농도의존적으로 0.00, 11.12 ± 0.11, 25.63 ± 0.42 mm, S. epidermidis 균에서 0.00, 11.05 ± 0.30, 12.92 ± 0.40, 14.18 ± 0.31, 16.24 ± 0.57 mm를 나타냈다. 그리고 E. coli 균에서는 0.00, 9.09 ± 0.82, 14.27 ± 0.64, 14.90 ± 0.64, 16.50 ± 0.73의 clear zone을 확인하였으며, 그 결과 P. aeruginosa 균만 제외하고서 나머지 균주에서는 항균 효능 결과를 얻었다. 3종의 에센셜오일을 에멀젼 제형에 적용하여 pH, 점도, 입자관찰, 터비스캔 측정을 통해 안정성을 평가한 결과 대조군과 비교 시 에센셜오일을 1% 함유한 에멀젼 보다는 5% 함유한 에멀젼이 제형의 안정성에 영향을 주는 것을 확인하였으며 에센셜오일을 제형에 적용 시에 적절한 농도를 설정해야 한다는 것을 알 수 있었다. 위와 같은 결과를 통해 3종의 에센셜오일은 농도의존적으로 독성이 있는 것을 확인하였지만 항산화 및 항균 효능과 화장품 제형의 안정성을 확인한 결과 천연 화장품 소재로서의 이용 가능성을 확인할 수 있었다.
에센셜오일은 휘발성 향기성분으로 식물의 2차 대사과정에서 만들어지는 여러 가지 생화학적 성분들의 복합체이며, 거의 대부분 탄소와 수소, 산소로 구성되어 있는 탄소화합물로 추출과정과 식물의 구성분자의 생합성 과정에서 화학적 성질이 대부분 결정된다고 알려져 있다. 이처럼 에센셜오일은 여러 가지 효능 및 특징을 가지고 있는데 특히 항균력이 탁월해 고대에서부터 방부에 사용하였을 뿐만 아니라 전염병 예방을 위해서도 사용되어 왔다. 현대에서는 화장품, 향료, 식품 첨가제, 식품 보존제, 아로마테라피, 피부 미용 등과 같은 다양한 방법으로 활용되면서 항균, 항산화, 항염 등에 대한 선행 연구들이 있다. 로즈마리, 시트로넬라, 레몬그라스 에센셜오일에 대한 연구로는 항산화, 항균 효능이 있다고 보고된 바가 있으나 in vivo 연구 및 화장품 제형 안정성에 관한 연구가 부족하여 본 연구에서는 3종의 에센셜오일을 활용하여 세포 및 zebrafish embryo를 이용하여 독성을 확인하였으며, 항산화, 항균 활성, 에센셜오일을 에멀젼에 적용하였을 때 제형에 미치는 영향을 평가하기 위해 화장품 소재로서의 가능성을 확인하였다. 그 결과, 각질형성세포인 HaCaT 세포와 zebrafish embryo에 에센셜오일의 독성 실험을 진행하였을 때 HaCaT 세포에서는 대조군과 비교시 로즈마리 에센셜오일의 경우 모든 농도에서 미처리 대조군에 비해 100.00%의 세포 생존율을 보였고, 시트로넬라의 경우 5.00 ppm 이하의 농도에서 100.00%의 세포 생존율을 보였으며 10.00 ppm 농도에서는 86.79%의 세포 생존율을 나타냈다. 레몬그라스의 경우 5.00 ppm 이하의 농도에서는 95.00% 이하의 세포 생존율을 보였으며 10.00 ppm 농도에서는 84.98%의 세포 생존율을 나타냈다. Zebrafish embryo의 독성 평가 결과, 로즈마리의 모든 농도와 시트로넬라의 5.00 ppm 농도 이하, 레몬그라스의 1.00 ppm 농도 이하의 경우 전체적인 결과 대조군과 비교해봤을 때 zebrafish embryo에 미미한 영향을 보였다. 항산화 효능은 DPPH radical 소거 활성 결과를 보면 대조군인 L-ascrobic acid 50 μg/ml 농도에서 94.12%의 항산화능을 보였고 1.00, 10.00, 30.00, 50.00, 100.00 μl/ml 농도에서 로즈마리는 농도별로 28.78, 35.29, 45.35, 58.32, 76.98% 나타났으며, 시트로넬라는 32.42, 56.94, 80.35, 94.29, 109.92%, 레몬그라스는 53.83, 91.66, 92.51, 92.51, 93.55%의 radical 소거능을 확인하였다. ABTS+ radical 소거 활성 결과를 보면 대조군은 89.50%의 항산화능을 보였고 로즈마리는 11.52, 38.88, 61.70, 81.55, 94.56%, 시트로넬라는 11.28, 59.86, 91.75, 98.21, 100.44%, 레몬그라스는 38.78, 98.67, 100.23, 100.42, 103.15%의 radical 소거능을 확인하였다. 또한 FRAP assay 평가 결과 대조군은 1.04를 보였으며, 로즈마리는 0.07, 0.07, 0.07, 0.07, 0.09, 시트로넬라는 0.11, 0.28, 0.52, 0.77, 0.96, 레몬그라스는 0.14, 0.44, 0.83, 1.06, 1.14로 증가하는 것을 확인하였다. 그리고 총 폴리페놀, 플라보노이드 함량 측정 결과는 로즈마리의 총 폴리페놀 함량은 24.98 mg/g 나타났으며, 시트로넬라는 29.36 mg/g의 폴리페놀 함량을 나타내었으며, 로즈마리의 총 플라보노이드 함량은 32.73 mg/g 나타났으며, 시트로넬라는 35.51 mg/g의 플라보노이드 함량을 보였다. 그리고 레몬그라스는 70.23 mg/g로 확인하였고 3종의 에센셜오일 중 레몬그라스가 가장 높은 항산화 효능을 확인하였다. 또한 에센셜오일의 항균 효능을 확인한 결과 대조군인 methyl paraben 0.1 g/ml의 농도에서 S. aureus 균에서 21.17 ± 3.15, S. epidermidis 균에서 21.56 ± 0.42, E. coli 균에서 21.08 ± 0.11, P. aeruginosa 균에서는 13.62 ± 0.16, Candida. A 균에서는 26.53 ± 0.91로 나타났다. 그리고 1.00, 10.00, 30.00, 50.00, 100.00 μl/ml 농도에서 로즈마리는 S. epidermidis 균에서 0.00, 0.00, 10.87 ± 0.20, 15.68 ± 0.33, 19.90 ± 0.54 mm로 나타났으며, Candida. A 균에서는 0.00, 0.00, 9.37 ± 0.25, 9.71 ± 0.05, 10.25 ± 0.25, 25.61 ± 0.15 mm, 시트로넬라는 S. aureus 균에서 0.00, 0.00, 9.66 ± 0.07, 15.28 ± 0.24, 19.95 ± 0.42, 18.57 ± 0.41 mm, E.coli 균에서 0.00, 0.00, 0.00, 10.66 ± 0.76, 11.74 ± 0.51, 20.95 ± 0.64 mm, Candida. A 균에서는 0.00, 11.61 ± 0.06, 13.24 ± 0.21, 16.88 ± 0.28, 24.31 ± 0.10, 27.44 ± 0.16 mm로 항균활성을 나타내었다. 마지막으로 레몬그라스는 S. aureus 균은 농도의존적으로 0.00, 11.12 ± 0.11, 25.63 ± 0.42 mm, S. epidermidis 균에서 0.00, 11.05 ± 0.30, 12.92 ± 0.40, 14.18 ± 0.31, 16.24 ± 0.57 mm를 나타냈다. 그리고 E. coli 균에서는 0.00, 9.09 ± 0.82, 14.27 ± 0.64, 14.90 ± 0.64, 16.50 ± 0.73의 clear zone을 확인하였으며, 그 결과 P. aeruginosa 균만 제외하고서 나머지 균주에서는 항균 효능 결과를 얻었다. 3종의 에센셜오일을 에멀젼 제형에 적용하여 pH, 점도, 입자관찰, 터비스캔 측정을 통해 안정성을 평가한 결과 대조군과 비교 시 에센셜오일을 1% 함유한 에멀젼 보다는 5% 함유한 에멀젼이 제형의 안정성에 영향을 주는 것을 확인하였으며 에센셜오일을 제형에 적용 시에 적절한 농도를 설정해야 한다는 것을 알 수 있었다. 위와 같은 결과를 통해 3종의 에센셜오일은 농도의존적으로 독성이 있는 것을 확인하였지만 항산화 및 항균 효능과 화장품 제형의 안정성을 확인한 결과 천연 화장품 소재로서의 이용 가능성을 확인할 수 있었다.
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