본 연구에서는 피부 상재균에 대한 참죽나무 새순 추출물의 항균 작용과 참죽나무 새순 추출물을 함유하는 크림을 제조하여 인체 피부를 대상으로 보습 효능을 측정하였다. 참죽나무 새순 추출물의 네 가지 피부 상재균에 대한 MIC를 측정한 결과, P. acnes과 S. aureus에 대한 MIC는 각각 0.13 %, 0.03 %로 비교 물질인 methyl paraben보다 더 우수한 항균 활성을 나타내었고, P. ovale과 E. coli에 대한 MIC는 모두 0.25 %로 methyl paraben 보다 낮은 MIC를 나타내었다. 피부 보습 효능을 측정하기 위해, 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획을 0.25 % 함유하는 크림을 제조하고, 이를 14명의 피실험자의 피부에 도포한 후 피부 수분 보유랑과 경표피 수분 손실량을 각각 30 min, 60 min 간격으로 180 min 동안 측정하였다. 피부 수분 보유량은 placebo 크림에 비하여 참죽나무 새순 추출물 함유 크림이 10 ~ 15 % 정도 더 큰 수분 보유량 증가율을 나타내었다. 경표피 수분 손실량을 측정하였을 때, 무도포(control) 상태의 경표피 수분 손실량은 8.9 g/$m^2h$, 추출물 함유 크림은 6.7 g/$m^2h$으로, 추출물을 함유한 크림이 피부 표면의 수분 손실을 감소시킴을 알 수 있었다. 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획의 항균 활성과 피부 보습효과에 대한 결과로부터 화장품 원료로서의 가능성을 확인하였다.
본 연구에서는 피부 상재균에 대한 참죽나무 새순 추출물의 항균 작용과 참죽나무 새순 추출물을 함유하는 크림을 제조하여 인체 피부를 대상으로 보습 효능을 측정하였다. 참죽나무 새순 추출물의 네 가지 피부 상재균에 대한 MIC를 측정한 결과, P. acnes과 S. aureus에 대한 MIC는 각각 0.13 %, 0.03 %로 비교 물질인 methyl paraben보다 더 우수한 항균 활성을 나타내었고, P. ovale과 E. coli에 대한 MIC는 모두 0.25 %로 methyl paraben 보다 낮은 MIC를 나타내었다. 피부 보습 효능을 측정하기 위해, 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획을 0.25 % 함유하는 크림을 제조하고, 이를 14명의 피실험자의 피부에 도포한 후 피부 수분 보유랑과 경표피 수분 손실량을 각각 30 min, 60 min 간격으로 180 min 동안 측정하였다. 피부 수분 보유량은 placebo 크림에 비하여 참죽나무 새순 추출물 함유 크림이 10 ~ 15 % 정도 더 큰 수분 보유량 증가율을 나타내었다. 경표피 수분 손실량을 측정하였을 때, 무도포(control) 상태의 경표피 수분 손실량은 8.9 g/$m^2h$, 추출물 함유 크림은 6.7 g/$m^2h$으로, 추출물을 함유한 크림이 피부 표면의 수분 손실을 감소시킴을 알 수 있었다. 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획의 항균 활성과 피부 보습효과에 대한 결과로부터 화장품 원료로서의 가능성을 확인하였다.
In this study, we investigated the antibacterial activity and the skin moisturizing effect of cream contaning Cedrela sinensis A. Juss shoots extracts. MIC values of ethyl acetate fraction from Cedrela sinensis A. Juss shoots extracts on P. acnes and S. aureus were 0.13 %, 0.03% respectively and P. ...
In this study, we investigated the antibacterial activity and the skin moisturizing effect of cream contaning Cedrela sinensis A. Juss shoots extracts. MIC values of ethyl acetate fraction from Cedrela sinensis A. Juss shoots extracts on P. acnes and S. aureus were 0.13 %, 0.03% respectively and P. ovale and E. coli were 0.25 % equally. The results showed that the antibacterial activity of the ethyl acetate fraction on P. acnes and S. aureus were higher than the methyl paraben. The cream containing the ethyl acetate fraction from Cedrela sinensis A. Juss shoots extracts was formulated and its skin moisturizing effect was evaluated in a clinical trial. The skin hydration and transepidermal water loss (TEWL) were investigated after topical application of the cream. The skin hydrating effect of the cream containing Cedrela sinensis A. Juss shoots extract was 10 ~ 15 % higher than the placebo cream, and transepidermal water loss was decreased to 6.7 g/$m^2h$ in the subjects applied with cream containing the ethyl acetate fraction of Cedrela sinensis A. Juss shoots extracts. These results indicate that ethyl acetate fraction from Cedrela sinensis A. Juss shoots extracts could be applicable to new functional antibacterial cosmetics.
In this study, we investigated the antibacterial activity and the skin moisturizing effect of cream contaning Cedrela sinensis A. Juss shoots extracts. MIC values of ethyl acetate fraction from Cedrela sinensis A. Juss shoots extracts on P. acnes and S. aureus were 0.13 %, 0.03% respectively and P. ovale and E. coli were 0.25 % equally. The results showed that the antibacterial activity of the ethyl acetate fraction on P. acnes and S. aureus were higher than the methyl paraben. The cream containing the ethyl acetate fraction from Cedrela sinensis A. Juss shoots extracts was formulated and its skin moisturizing effect was evaluated in a clinical trial. The skin hydration and transepidermal water loss (TEWL) were investigated after topical application of the cream. The skin hydrating effect of the cream containing Cedrela sinensis A. Juss shoots extract was 10 ~ 15 % higher than the placebo cream, and transepidermal water loss was decreased to 6.7 g/$m^2h$ in the subjects applied with cream containing the ethyl acetate fraction of Cedrela sinensis A. Juss shoots extracts. These results indicate that ethyl acetate fraction from Cedrela sinensis A. Juss shoots extracts could be applicable to new functional antibacterial cosmetics.
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문제 정의
25% 함유하는 크림을 이용해서 인체 시험을 진행하여 수분 보유량과 수분 손실량의 감소 정도를 확인하였다. 따라서 참죽나무 새순 추출물이 항균 화장품 원료로서 응용 가능성이 있는지를 검토하였다.
제안 방법
50 % 에탄올 추출물은 감압·농축한 후 n-hexane을 이용하여 엽록소, 지질 등의 비극성성분을 제거하였고, 이후 ethyl acetate로 flavonoid를 추출한 분획을 감압·농축하여 파우더를 얻어 이를 실험에 사용하였다.
1 mL 접종하였다. P. acnes 는 37 ℃에서 72 h 후, S. aureus와 E. coli는 37 ℃에서 24 h 후, P. ovale는 30 ℃에서 24 h 후에 육안으로 관찰하였을 때, 각각의 균들이 증식되지 않는 농도를 MIC로 결정하였다.
그러므로 피부에 영향을 주지 않는 천연 방부제나 항균제의 사용이 중요시 되고 있다. 본 연구에서는 대표적인 피부 상재균인 P. acnes, S. aureus, E. coli, 그리고 P. ovale에 대한 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획의 MIC를 측정하였다. P.
참죽나무 새순 추출물을 함유한 크림의 보습 효능 평가를 위해 추출물 중 ethyl acetate 분획 0.25 %를 함유하는 크림을 제조하였으며 이를 20대의 피시험자 14명을 선정하여 항온항습조건(온도 : 25 ± 2 ℃, 상대습도 : 43± 2 %)에서 평가를 실시하였다.
실험에 사용한 크림 처방은 Table 1과 같다. 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획물은 EtOH : 1,3-butylene glycol (1 : 4) 용액에 25 %가되도록 stock solution을 만들고 처방에는 이 stock solution이 1 %가 되도록 제조하여 최종 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획물(건고물 기준) 0.25 %를 함유한 크림을 실험군(experimental cream)으로 사용하였다. 대조군으로 사용한 참죽나무 새순 추출물이 없는 placebo cream은 EtOH : 1,3-buthylene glycol (1 : 4) 용액이 1 %가 되도록 제조하였다.
25 %를 함유하는 크림을 제조하였으며 이를 20대의 피시험자 14명을 선정하여 항온항습조건(온도 : 25 ± 2 ℃, 상대습도 : 43± 2 %)에서 평가를 실시하였다. 참죽나무 추출물 함유 크림을 팔 안쪽에 도포한 후 수분 보유량은 30 min 간격으로, 경표피 수분 손실량은 60 min 간격으로 180 min 동안 측정하였다. 수분 보유량은 Corneometer CM820을 사용하였고 경표피 수분 손실량은 Tewameter TM210를 사용하여 측정하였다.
피부 보습 평가를 위해 참죽나무 추출물 중 ethyl acetate 분획 0.25 %를 함유하는 크림을 제조하였다(Table 1). 추출물 함유 크림을 팔 안쪽에 도포한 후, 수분 보유량을 180 min 동안 30 min 간격으로 측정하였다(Figure 1).
대상 데이터
coli는 Mueller-Hinton 배지(Merck, Germany)를 사용하였고 균을 접종한 후 37℃ incubator에서 24 h 배양하면서 사용하였다. 또한 비듬균인 P. ovale는 Pityrosporum 배지(Malt extract agar 6 %, oxbile 2 %, tween 40 1 %, glycerol monooleate 0.25 %)를 사용하였으며 균을 접종한 뒤 30 ℃에서 24 h 동안 배양하여 사용하였다.
본 실험에 사용된 균주는 한국 미생물 보존센터에서 분양 받은 여드름의 원인균인 Propionibacterium acnes (P. acnes) ATCC6919와 비듬균인 Pityrosporum ovale (P. ovale) ATCC12078, 호기성 Gram (+) 균주인 Staphylococcus aureus (S. aureus) ATCC6538, 호기성 Gram (-) 균주인 Escherichia coli (E. coli) ATCC23736를 사용하였다.
참죽나무 추출물 함유 크림을 팔 안쪽에 도포한 후 수분 보유량은 30 min 간격으로, 경표피 수분 손실량은 60 min 간격으로 180 min 동안 측정하였다. 수분 보유량은 Corneometer CM820을 사용하였고 경표피 수분 손실량은 Tewameter TM210를 사용하여 측정하였다. 수분 보유량 측정 시 측정된 capacitance value는 0 ~ 120 사이의 arbitrary capacitance units (A.
항균 활성 실험에서 비교물질로 사용한 quercetin은 Sigma (USA)사에서 구입하였다. 실험에 사용한 참죽나무 새순은 2010년 3월 청량리 경동시장에서 구입하여 사용하였다.
피부 보습 효능 평가를 위해 CK electronic (Germany) 사 제품의 Corneometer CM820, Tewameter TM210를 사용하였다. Ethanol (EtOH), n-hexane, ethyl acetate (EtOAc) 등 각종 용매는 시판 특급 시약을 사용하였다.
Ethanol (EtOH), n-hexane, ethyl acetate (EtOAc) 등 각종 용매는 시판 특급 시약을 사용하였다. 항균 활성 실험에서 비교물질로 사용한 quercetin은 Sigma (USA)사에서 구입하였다. 실험에 사용한 참죽나무 새순은 2010년 3월 청량리 경동시장에서 구입하여 사용하였다.
acnes는 4 ℃에서 보관하면서 실험 72 h 전에 활성화시켰으며, 균을 배양 배지에 접종한 후 anaerobic jar에서 Gaspack system(Merck AnaerocultⓇ Gaspack system, Germany)을 이용하여 밀봉 후 37 ℃에서 72 h 동안 혐기성 배양하였다. 호기성 균주인 S. aureus와 E. coli는 Mueller-Hinton 배지(Merck, Germany)를 사용하였고 균을 접종한 후 37℃ incubator에서 24 h 배양하면서 사용하였다. 또한 비듬균인 P.
데이터처리
모든 실험은 3회 반복하였고 통계분석은 5 % 유의수준에서 Student's t-test를 행하였다.
이론/모형
최소억제농도(MIC)는 한천 확산법(agar diffusion)을 이용하여 측정하였고 간단한 실험방법은 다음과 같다. 참죽나무 새순 추출물의 농도별 ethyl acetate 분획을 2 mL씩 함유한 배지 20 mL를 petri dish에 주입하고, 시험균을 평판 배지 위에 각각 0.
성능/효과
1) 화장품 제형의 변질이나 미생물에 의한 오염을 막기 위하여 방부제나 항균제의 사용은 필수적이며 실제 이러한 목적으로 사용되는 합성 방부제나 항균제들은 본질적으로 인체에 무해하나 많은 양이 사용될 경우 피부 안전성에 대한 문제가 발생할 수 있다. 그러므로 피부에 영향을 주지 않는 천연 방부제나 항균제의 사용이 중요시 되고 있다.
2) 참죽나무 새순 추출물을 함유한 크림의 피부 보습 효능을 평가한 결과 무도포(control)와 placebo 크림에 비하여 참죽나무 새순 추출물 함유 크림의 수분 보유량이 더 증가하였고, 특히 placebo 크림에 비하여 10 ~ 15%의 증가율을 보였다. 무도포 상태인 control의 경표피 수분 손실량은 시간이 지남에 따라 계속적으로 증가하지만, 참죽나무 새순 추출물을 함유한 크림의 경우 크림 도포 후 60 min 동안 경표피 수분 손실량이 눈에 띄게 감소하였고, 120 min까지 그 수치가 유지됨을 알 수 있었다.
ovale에 대한 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획의 MIC를 측정하였다. P. acnes와 S. aureus에 대한 MIC는 각각 0.13 %, 0.03 %로 비교물질인 methyl paraben보다 훨씬 더 우수한 항균 활성을 나타내었고 E. coli와 P. ovale에 대한 MIC는 모두 0.25 %로 나타났다. 일반적으로 사용되고 있는 방부제나 항균제가 평균적으로 0.
경표피 수분 손실량은 참죽나무 새순 추출물 함유 크림 도포 후 60 min 간격으로 180 min 동안 측정하였다(Figure 3). 그 결과 180 min이 지난 후 크림을 도포를 하지 않은 control의 경표피 수분 손실량은 8.9 g/m2h, 추출물을 함유하지 않은 placebo 크림은 7.2 g/m2h, 참죽나무 새순 추출물 함유 크림은 6.7 g/m2h으로, 추출물을 함유한 크림이 placebo 크림에 비하여 경표피 수분 손실량을 더 크게 감소시킴을 알 수 있다. 또한 무도포 상태인 control은 경표피 수분 손실량이 시간이 지남에 따라 계속적으로 증가하지만, 참죽나무 새순 추출물을 함유한 크림의 경우 크림 도포 후 60 min 동안 경표피 수분 손실량이 눈에 띄게 감소하였고 120 min까지 그 수치가 유지되었음을 알 수 있다 (Figure 2).
aureus의 활성을 억제하는 것을 확인하였다. 대장균인 E. coli에 대하여 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획의 MIC는 0.25 %로 비교물질인 methyl paraben (0.13 %)과 quercetin (0.06 %)에 비하여 낮은 활성을 나타내었고, 비듬균인 P. ovale에 대하여도 참죽 나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획의 MIC는 비교물질들에 비하여 낮은 항균활성을 나타내었다. 하지만 현재 화장품에 사용되고 있는 방부제나 항진균제가 평균적으로 0.
7 g/m2h으로, 추출물을 함유한 크림이 placebo 크림에 비하여 경표피 수분 손실량을 더 크게 감소시킴을 알 수 있다. 또한 무도포 상태인 control은 경표피 수분 손실량이 시간이 지남에 따라 계속적으로 증가하지만, 참죽나무 새순 추출물을 함유한 크림의 경우 크림 도포 후 60 min 동안 경표피 수분 손실량이 눈에 띄게 감소하였고 120 min까지 그 수치가 유지되었음을 알 수 있다 (Figure 2). 따라서 참죽나무 새순 추출물 함유 크림은 피부 표면의 수분 손실을 효과적으로 차단함으로써 피부 장벽 기능을 강화하는 역할을 함을 알 수 있다.
또한 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였을 때 농도 의존적(5 ~ 50 µg/mL)으로 세포보호 효과를 나타내었으며 tyrosinase 저해 활성으로부터 미백 기능성 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 확인하였다.
무도포 상태인 control의 경표피 수분 손실량은 시간이 지남에 따라 계속적으로 증가하지만, 참죽나무 새순 추출물을 함유한 크림의 경우 크림 도포 후 60 min 동안 경표피 수분 손실량이 눈에 띄게 감소하였고, 120 min까지 그 수치가 유지됨을 알 수 있었다. 또한, 무도포한 control의 경표피 수분 손실량은 8.9 g/m2h, 추출물을 함유하지 않은 placebo 크림은 7.2 g/m2h,참죽나무 새순 추출물 함유 크림은 6.7 g/m2h으로 추출물을 함유한 크림이 placebo cream에 비하여 경표피 수분 손실량을 더 크게 감소시킴을 알 수 있었다.
2) 참죽나무 새순 추출물을 함유한 크림의 피부 보습 효능을 평가한 결과 무도포(control)와 placebo 크림에 비하여 참죽나무 새순 추출물 함유 크림의 수분 보유량이 더 증가하였고, 특히 placebo 크림에 비하여 10 ~ 15%의 증가율을 보였다. 무도포 상태인 control의 경표피 수분 손실량은 시간이 지남에 따라 계속적으로 증가하지만, 참죽나무 새순 추출물을 함유한 크림의 경우 크림 도포 후 60 min 동안 경표피 수분 손실량이 눈에 띄게 감소하였고, 120 min까지 그 수치가 유지됨을 알 수 있었다. 또한, 무도포한 control의 경표피 수분 손실량은 8.
보습 효능 평가에 사용된 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획은 높은 항산화 활성 및 미백 효능을 나타내었으며 P. acnes와 S. aureus에 대한 우수한 항균활성을 확인 하였다. 실험에 사용한 크림 처방은 Table 1과 같다.
참죽나무 새순 추출물의 피부 상재균에 대한 항균 활성을 측정한 결과는 Table 2에 나타내었다. 여드름균인 P. acnes에 대한 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획의 MIC는 0.13 %로 나타났으며, 이는 화장품에 주로 사용되는 항균제인 methyl paraben (0.25 %) 및 천연 flavonoid 성분인 quercetin (0.30 %)과 비교하였을때 더 큰 항여드름균 활성을 나타냄을 확인하였다. 피부염의 핵심 증상인 습진의 주원인으로 작용하는 Gram (+) 균주 S.
이상과 같이 참죽나무 새순 추출물에 대한 항산화 및 미백 효과 연구에 이어 저자들은 화장품에 이용할 목적으로 네 가지 피부 상재균에 대하여 참죽나무 추출물의 ethyl acetate 분획물이 항균 활성을 나타내는지 검토하였고, 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획을 0.25% 함유하는 크림을 이용해서 인체 시험을 진행하여 수분 보유량과 수분 손실량의 감소 정도를 확인하였다. 따라서 참죽나무 새순 추출물이 항균 화장품 원료로서 응용 가능성이 있는지를 검토하였다.
이상의 결과들로 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획이 피부 상재균인 P. acnes, S. aureus에 대하여 큰 항균 활성을 나타낼 수 있음을 확인하였고, 분획물 함유 크림을 제조하여 피부 보습 효능 평가를 실시함으로써 화장품 원료로서의 응용 가능성이 큼을 시사한다.
25 %로 나타났다. 일반적으로 사용되고 있는 방부제나 항균제가 평균적으로 0.2 ~ 0.4 % 정도의 농도 범위 내에서 사용하고 있는 것을 감안하면 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획은 낮은 농도에서도 천연 방부제, 항균제로서의 역할을 충분히 할 것으로 기대된다.
참죽나무 새순 추출물의 free radical 저해 활성(FSC50)은 ethyl acetate 분획(3.54 µg/mL)이 지용성 항산화제인 (+)-α-tocopherol에 비해 우수한 활성을 나타내었고, 활성산소종에 대한 참죽나무 새순 추출물의 총 항산화능은 추출물의 ethyl acetate 분획(0.15 µg/mL)에서 L-ascorbic acid 보다 약 10배 더 큰 활성산소종 소거 활성을 나타내었다.
30 %)과 비교하였을때 더 큰 항여드름균 활성을 나타냄을 확인하였다. 피부염의 핵심 증상인 습진의 주원인으로 작용하는 Gram (+) 균주 S. aureus에 대한 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획의 MIC는 0.03 %로 비교물질인 methyl paraben (0.25 %)과 quercetin (0.15 %)에 비해 더 낮은 농도에서 S. aureus의 활성을 억제하는 것을 확인하였다. 대장균인 E.
후속연구
경표피 수분 손실량(transepidermal water loss, TEWL)이란 피부 표면에서 증발되는 수분량을 나타내는 것으로, 아토피 피부와 기타 질환이 발생된 피부의 경우 정상 피부보다 높은 값을 보인다[19,20]. 따라서 항균 작용과 더불어 피부에 수분을 공급하고 수분 증발을 막아주는 역할을 동시에 할 수 있는 천연 화장품 소재에 대한 연구가 꾸준히 진행되어야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Propionibacterium acnes은 피부에 어떤 영향을 주는가?
P. acnes는 피지를 분해하고 유리 지방산을 형성하여 염증을 진전시킨다. 이러한 호기성 피부 상재균은 염증의 일차적 원인은 아니지만, 염증 발생 부위를 더욱 확장시켜 여드름이 악화되는데 영향을 주는 것으로 밝혀져 있다[12-16]. 또한 P.
참죽나무란?
Juss.)는 원산지가 아시아지역인 멀구슬나무과의 낙엽교목이다. 참죽나무의 순을 참죽이라고 하고 중국에서는 향춘 또는 저향이라고 불리며 고급 나물로 취급하고 있고 우리나라에서도 참죽을 식용으로 사용한다.
참죽나무 잎에 함유된 페놀성 화합물은?
참죽에는 카로틴 및 비타민 B와 비타민 C가 함유되어 있으며 칼슘과 칼륨도 다량 함유되어 있다고 보고되어 있다[23]. 또한 참죽나무 잎에는 (+)-catechin, quercetin, afzelin, quercitrin, isoquercitrin 등의 페놀성 화합물이 포함되어 있다고 보고되어 있다[24].
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