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밤나무 잎 추출물 함유 크림의 안정성 및 피부 보습효과에 관한 연구 (2)
A Study on the Stability and Moisturizing Effect for the Cream Containing Castanea crenata Leaf Extract 원문보기

大韓化粧品學會誌 = Journal of the society of cosmetic scientists of Korea, v.35 no.4, 2009년, pp.301 - 307  

김진영 (서울산업대학교 자연생명과학대학 정밀화학과) ,  박수남 (서울산업대학교 자연생명과학대학 정밀화학과)

초록
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본 연구에서는 밤나무 잎의 50 % ethanol 추출물로부터 얻은 ethyl acetate 분획을 0.2 % 함유한 제품의 안정성을 평가하였다. 추출물 함유 크림을 8주 동안 태양광선에서의 노출과 다양한 온도($4^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $37^{\circ}C$$45^{\circ}C$) 하에서 2주 간격으로 pH, 흡광도 및 점도의 변화를 측정하였다. 밤나무 잎 추출물 함유크림(시험제형)과 함유하지 않은 크림(비교제형)의 pH 및 점도 측정 결과 태양광선, $4^{\circ}C$, $20^{\circ}C$ 하에서는 거의 변화가 없었으나, $37^{\circ}C$, $45^{\circ}C$ 하에서는 감소하는 경향을 보였다. 하지만 시험제형과 비교제형의 변화 양상이 같은 것으로 보아 밤나무 잎 추출물은 크림의 점도 감소에 영향을 주지 않고, 다만, 크림 제조 시 크림에 함유되어 있는 성분들의 조성 및 성분들 간의 물리 화학적 반응으로 인해 점도 변화가 있는 것으로 생각되어 진다. 흡광도 측정에서는 2주 후 전체적으로 감소가 있었으나, 4주 후 측정시에는 2주 후에 측정치와 거의 동일한 값을 나타내어 밤나무 잎 추출물이 안정화 된 것으로 보여진다. 첨부해서, 추출물 함유 크림과 대조군 크림은 8주 동안 동일한 실험 조건에서, 변취나 변색이 나타나지 않았으며, 크리밍이나 응집과 같은 현상은 관찰되지 않았다. 또한 밤나무 잎의 ethyl acetate 분획 함유 크림을 피부에 도포한 후 경표피 수분 손실량과 피부 수분 함량의 변화를 측정한 결과 밤나무 잎의 ethyl acetate 분획 함유 크림은 피부에 우수한 보습 효과를 나타냄을 확인하였다. 이러한 결과들로부터, 밤나무 잎 추출물을 함유한 크림은 비교적 안정함을 확인하였으며, 향후 제품에 응용 시 사전 연구에서 나타난 항산화 및 미백과 주름개선에 대한 효과를 발휘할 수 있도록 보완 연구가 이루어진다면 화장품의 제품화가 가능할 것이라고 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the previous study, we evaluated and reported about the anti-oxidative activities of extract/fraction of Castanea crenata leaf. Extract/fraction of Castanea crenata leaf showed excellent free radical scavenging activity, cell protective activity and inhibitory activity on tyrosinase and elastase....

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

  • 0.2 % 밤나무 잎 추출물을 함유한 시험제형과 밤나무 잎 추출물을 함유하지 않는 비교제형을 ethanol로 추출하여 밤나무 잎 추출물의 흡광도 변화를 측정하였다(Figure 5).
  • 8주 동안 태양광선과 다양한 온도 하에서 보관한 0.2 % 밤나무 잎 추출물을 함유한 시험제형과 추출물을 함유하지 않은 비교제형의 pH 변화를 측정하였다(Figure 2).
  • 각 피험자는 동일한 비누를 이용하여 팔의 하박부위를 씻은 후 항온항습조건(온도 25 ± 2 ℃, 상대습도 43.5 ±2.5 %)에서 30 min 동안 시험부위를 안정화 시킨 다음 실험을 진행하였다.
  • 저자가 조사한 바로는 현재까지 밤나무 잎 추출물을 이용하여 화장품 소재 개발이나 화장품에 응용되어진 예를 보고된 것이 없었으므로 이러한 결과를 바탕으로, 밤나무 잎의 ethyl acetate 분획을 함유한 화장품으로 크림 제형을 제조하여 실험하였다. 그리고 밤나무 잎 추출물 함유 크림의 유화 안정성을 평가하기 위하여 여러 조건(온도, 태양광선)에 놓인 크림을 시간을 두고 관찰하며, pH, 점도, 흡광도의 변화를 측정하여 크림에 함유된 밤나무 잎의 ethyl acetate 분획의 안정성을 평가하였으며, 또한, 밤나무 잎 추출물의 피부에 대한 보습능력을 측정하여 화장품 소재로서의 개발 가능성을 검토하였다.
  • 흡광도 측정 실험은 크림으로부터 매 회 1 g을 취한 후 ethanol로 추출하여 크림 속의 밤나무 잎 추출물을 추출한 후 여과하여 그 여액의 흡광도를 353 nm에서 측정하였다. 또한 0.2 % 밤나무 잎 추출물이 함유된 ethanol 용액을 만들어 4주 동안 태양광선 하에 보관하면서 크림 속에서와 ethanol 용액 속에서의 밤나무 잎 추출물의 변화를 흡광도를 통해 측정하여 비교하였다.
  • 이 여 액의 일부는 감압 ⋅ 농축하여 50 % ethanol extract로 사용하였고, 일부는 hexane으로 비극성 성분을 제거하였고, 이후 ethyl acetate로 추출하여 얻은 추출액을 감압 ⋅ 농축하여 파우더를 얻어 실험에 사용하였다. 또한 ethyl acetate 분획의 일부는 당을 제거시킨 aglycone 분획을 만들었다. 좀 더 자세히 설명하면, H2SO4와 Acetone 혼합용액(H2SO4 : Acetone : D.
  • 먼저 팔의 하박부위에 일정한 위치와 크기의 시험 부위를 지정하였고, 초기 값으로 도포 전 수분 함유량 및 경표피 수분 손실량을 측정하였다. 일정량의 크림 도포 후 피부 수분 함유량은 30 min 간격, 경표피 수분 손실량은 1 h 간격으로 측정하였다.
  • 실험에 사용한 크림 처방은 Table 1과 같다. 밤나무 잎 추출물은 EtOH : 1,3-buthylene glycol (1 : 4) 용액에 20%가 되도록 stock solution 용액을 만들고 처방에는 이 stock solution이 1.0 %가 되도록 가하여 최종 밤나무 잎 추출물 0.2 % 함유(고형분 기준)한 크림을 제조하여 시험제형으로 사용하였다. 비교제형(control)은 밤나무 잎 추출물 없이 동일량의 공용매(EtOH : 1,3-buthylene glycol (1 : 4))만을 1.
  • 밤나무 잎의 ethyl acetate 분획 함유한 시험제형을 피부에 도포하여 120 min 동안 경표피 수분 손실량을 측정하였다. 피부 도포 실험 결과, 경표피 수분 손실량은 120 min 후 추출물을 첨가하지 않은 비교제형은 크림을 도포하지 않은 부위에 비해 5.
  • 즉 크림을 일정한 가속도로 회전하는 spindle에 움직이는 크림의 점성 저항 torque값을 검출하여 점도를 측정하는 기기를 사용하여 측정하였다. 본 실험에서는 spindle의 종류와 회전수를 spindle D, 94 rpm으로 15 sec 간격으로 4번 측정하여 평균과 편차 값을 구하였고, 온도 별로 저장되어 있는 크림은 항온조에서 꺼낸 후 3 h이 지난 후에 측정하였다.
  • 본 연구에서는 밤나무 잎 추출물 0.2 % 함유 크림을 태양광선 하에서 그리고 다양한 온도(4 ℃, 20 ℃, 37 ℃, 45 ℃)하에서 저장하여 2주 간격으로 8주 동안 pH, 점도, 흡광도의 변화를 측정하여 안정성을 평가하였다.
  • 2 % 함유(고형분 기준)한 크림을 제조하여 시험제형으로 사용하였다. 비교제형(control)은 밤나무 잎 추출물 없이 동일량의 공용매(EtOH : 1,3-buthylene glycol (1 : 4))만을 1.0 % 첨가하여 크림을 제조하였다.
  • 실험에 사용된 크림은 유동적 점성 액체이므로 T-bar spindle을 이용하여 Brookfield 점도계로 점도를 측정하였다. 즉 크림을 일정한 가속도로 회전하는 spindle에 움직이는 크림의 점성 저항 torque값을 검출하여 점도를 측정하는 기기를 사용하여 측정하였다.
  • 여러 조건하에 있는 밤나무 잎 추출물 함유 크림 및 함유하지 않은 크림의 변색 및 변취여부를 관찰하였다.
  • 온도에 따른 안정성을 평가하기 위해 태양광선과 다양한 온도 하에서 밤나무 잎 추출물 함유 크림과 함유하지 않은 크림을 1월 ∼ 3월에 걸쳐 8주 동안 보관하여 2주 간격으로 크림 속 밤나무 잎 추출물의 pH, 흡광도, 점도를 측정해 물리 ⋅ 화학적 특성을 파악하였으며 변취 및 변색을 관찰함으로써 안정성을 종합하였다.
  • 먼저 팔의 하박부위에 일정한 위치와 크기의 시험 부위를 지정하였고, 초기 값으로 도포 전 수분 함유량 및 경표피 수분 손실량을 측정하였다. 일정량의 크림 도포 후 피부 수분 함유량은 30 min 간격, 경표피 수분 손실량은 1 h 간격으로 측정하였다. 측정된 capacitance value 는 0 ~ 120 사이의 arbitrary capacitance units (A.
  • 저자가 조사한 바로는 현재까지 밤나무 잎 추출물을 이용하여 화장품 소재 개발이나 화장품에 응용되어진 예를 보고된 것이 없었으므로 이러한 결과를 바탕으로, 밤나무 잎의 ethyl acetate 분획을 함유한 화장품으로 크림 제형을 제조하여 실험하였다. 그리고 밤나무 잎 추출물 함유 크림의 유화 안정성을 평가하기 위하여 여러 조건(온도, 태양광선)에 놓인 크림을 시간을 두고 관찰하며, pH, 점도, 흡광도의 변화를 측정하여 크림에 함유된 밤나무 잎의 ethyl acetate 분획의 안정성을 평가하였으며, 또한, 밤나무 잎 추출물의 피부에 대한 보습능력을 측정하여 화장품 소재로서의 개발 가능성을 검토하였다.
  • 실험에 사용된 크림은 유동적 점성 액체이므로 T-bar spindle을 이용하여 Brookfield 점도계로 점도를 측정하였다. 즉 크림을 일정한 가속도로 회전하는 spindle에 움직이는 크림의 점성 저항 torque값을 검출하여 점도를 측정하는 기기를 사용하여 측정하였다. 본 실험에서는 spindle의 종류와 회전수를 spindle D, 94 rpm으로 15 sec 간격으로 4번 측정하여 평균과 편차 값을 구하였고, 온도 별로 저장되어 있는 크림은 항온조에서 꺼낸 후 3 h이 지난 후에 측정하였다.
  • Ethanol에 용해시킨 밤나무 잎 추출물은 353 nm에서 최대 흡수 스펙트럼을 나타낸다. 흡광도 측정 실험은 크림으로부터 매 회 1 g을 취한 후 ethanol로 추출하여 크림 속의 밤나무 잎 추출물을 추출한 후 여과하여 그 여액의 흡광도를 353 nm에서 측정하였다. 또한 0.

대상 데이터

  • pH 표준 용액은 Dae Jung Chemical & Metals사 제품을 사용하였고 ethanol, ethyl acetate 등 각종 용매는 특급 시약을 사용하였다.
  • A)사의 기계를 사용하였다. 시료를 보관한 항온조는 Jisico (Korea)사의 J-HR01B를 사용하였으며, 밤나무 잎 추출 및 크림 제조에 사용한 증류수는 Barnstead, US/NANO PURE(USA)에 통과시킨 것을 사용하였다. pH 표준 용액은 Dae Jung Chemical & Metals사 제품을 사용하였고 ethanol, ethyl acetate 등 각종 용매는 특급 시약을 사용하였다.
  • 실험에 사용한 건조된 밤나무 잎은 서울시 노원구에서 채취한 것을 음건하여 사용하였다.
  • 연구대상은 과거에 알레르기성 질환이나 아토피 피부염 등 질환의 병력이 없는 22 ~ 28세 (24.1 ± 2.1)의 건강한 피부를 가진 피험자 8명(남 3명, 여 5명)을 대상으로 실시하였으며 시험 부위는 팔 하박 부위로 한정하였다.

데이터처리

  • 모든 실험은 3회 반복하였고, 통계분석은 Excel 2007을 사용하여 실행하였으며, 5 % 유의수준에서 student's t-test를 행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
밤나무를 의약계에서 활용하는 방법은? 밤나무(Castanea crenata)는 참나무목 참나무과의 낙엽교목이다. 열매는 만성 구토와 당뇨병 치료에 사용하였고, 밤껍질은 말려서 위를 보양하는 등의 민간요법으로 사용하고 있다. 밤 과육에 대한 대식세포 활성 작용[1] 및 밤나무 잎의 항산화활성 및 항미생물효과에 대해서는 보고된 바 있으나[2-6] 화장품에 응용하기 위한 어떠한 사례도 보고되지 않았다.
밤나무이란? 밤나무(Castanea crenata)는 참나무목 참나무과의 낙엽교목이다. 열매는 만성 구토와 당뇨병 치료에 사용하였고, 밤껍질은 말려서 위를 보양하는 등의 민간요법으로 사용하고 있다.
밤나무 잎 추출물은 어떤 효과가 있는가? 본 논문에 앞서 저자들은 밤나무 잎 추출물의 성분 분리 및 항산화효과와 미백, 주름개선 효과에 대하여 이미 보고하였다[7]. 보고된 논문에서 밤나무 잎의 50 % ethanol 추출물, ethyl acetate 분획 및 aglycone 분획은 전체적으로 항산화 및 미백, 주름개선 효과가 있음을 확인하였다. 특히, 이번 실험에서 사용한 ethyl acetate 분 획은 항산화 및 elastin을 절단하는 elastase 활성 억제 효능이 추출물 분획 가운데 가장 큰 것으로 나타났다.
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참고문헌 (7)

  1. H. J. Lee, M. J. Chung, J. Y. Cho, S. S. Ham, and M. Choe, Antioxidative and macrophage phagocytic activities and functional component analyses of selected korean chestnut (Castanea crenata S. et Z.) cultivars, J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 37(9), 1095 (2008) 

  2. O. B. Choi, G. S. Yoo, J. Y. Cho, and K. H. Park, Antioxidative and antimicrobial effects of water extracts with Castanea crenata leaf tea. Korean J. Food Sci. Technol., 31(4), 1128 (1999) 

  3. E. Lee, E. J. Choi, H. Cheong, Y. R. Kim, S. Y. Ryu, and K. M. Kim, Anti-allergic actions of the leaves of castanea crenata and isolation of an active component responsible for the inhibition of mast cell degranulation. Arch Pharm Res., 22(3), 320 (1999) 

  4. H. J. Lee, M. J. Chung, J. Y. Cho, S. S. Ham, and M. Choe, Antioxidative and macrophage phagocytic activities and functional component analyses of selected korean chestnut (Castanea crenata S. et Z.) cultivars, J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 37(9), 1095 (2008) 

  5. K. H. Son, H. E. Yang, S. C. Lee, J. H. Chung, B. K. Jo, H. P. Kim, and M. Y. Heo, Antioxidative activity of the extract from the inner shell of chestnut, J. Applied Pharmacology, 13, 150 (2005) 

  6. Y. H. Choi, J. H. Kim, M. J. Kim, S. S. Han, and Y. S. Rim, Antioxidative compounds in leaves of Castanea crenata S. et Z., Korean J. Medical Crop. Sci., 8(4), 373 (2000) 

  7. J. Y. Kim and S. N. Park, Anti-oxidative activities of Castanea crenata leaf extract/fractions and application on cosmetics, J. Soc. Cosmet. Scientists Korea, 34(4), 259 (2008) 

저자의 다른 논문 :

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