본 연구에서는 꾸지뽕나무의 뿌리, 줄기, 열매 및 잎으로부터 유효성분을 열수 추출하고 다양한 화장품 소재 시험을 실시하여 화장품 소재로서의 개발 가능성을 검토하였다. 세포독성시험에서 꾸지뽕나무의 뿌리, 줄기 그리고 열매 추출물은 독성을 나타내지 않았지만 잎 추출물은 $200{\mu}g/ml$ 이상의 농도에서 다소의 독성을 나타내었다. 꾸지뽕나무 뿌리추출물은 $500{\mu}g/ml$의 농도에서 81%의 tyrosinase 억제효과(미백효과)와 58%의 elastase 억제효과(주름개선효과)를 나타내었고, UVB 자외선 흡수능도 다소 보여주었다. 21일간의 온도 안정성 시험 결과, 꾸지뽕 뿌리 추출물을 포함한 액제와 로션제형은 $25^{\circ}C$에서는 안정하였으나 $47^{\circ}C$에서 점도와 입자크기가 불안정하였다. 본 연구 결과 꾸지뽕 뿌리추출물은 높은 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량, 우수한 미백 및 주름개선 효과를 나타내어 천연 기능성 화장품 소재로서 높은 가능성을 보여주었다.
본 연구에서는 꾸지뽕나무의 뿌리, 줄기, 열매 및 잎으로부터 유효성분을 열수 추출하고 다양한 화장품 소재 시험을 실시하여 화장품 소재로서의 개발 가능성을 검토하였다. 세포독성시험에서 꾸지뽕나무의 뿌리, 줄기 그리고 열매 추출물은 독성을 나타내지 않았지만 잎 추출물은 $200{\mu}g/ml$ 이상의 농도에서 다소의 독성을 나타내었다. 꾸지뽕나무 뿌리추출물은 $500{\mu}g/ml$의 농도에서 81%의 tyrosinase 억제효과(미백효과)와 58%의 elastase 억제효과(주름개선효과)를 나타내었고, UVB 자외선 흡수능도 다소 보여주었다. 21일간의 온도 안정성 시험 결과, 꾸지뽕 뿌리 추출물을 포함한 액제와 로션제형은 $25^{\circ}C$에서는 안정하였으나 $47^{\circ}C$에서 점도와 입자크기가 불안정하였다. 본 연구 결과 꾸지뽕 뿌리추출물은 높은 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량, 우수한 미백 및 주름개선 효과를 나타내어 천연 기능성 화장품 소재로서 높은 가능성을 보여주었다.
Water extracts of root, leaf, branch and fruit of Cudrania tricuspidata were tested to use as natural antiwrinkle and whitening cosmetic ingredient. Root extract indicated 86.5 mg/g polyphenol concentration and 55.5 mg/g flavonoid concentration. From MTT test, root, branch and fruit extract did not ...
Water extracts of root, leaf, branch and fruit of Cudrania tricuspidata were tested to use as natural antiwrinkle and whitening cosmetic ingredient. Root extract indicated 86.5 mg/g polyphenol concentration and 55.5 mg/g flavonoid concentration. From MTT test, root, branch and fruit extract did not show cell toxicity up to $1,000{\mu}g/mL$, however, leaf extract displayed significant cell toxicity in concentrations higher than $200{\mu}g/mL$. Cudrania tricuspidata root extracts displayed excellent 81% tyrosinase inhibition (whitening effect), 58% elastase inhibition (antiwrinkle effect) at $500{\mu}g/mL$ and showed minor UVB absorbance. When solution and lotion formulation were made including Cudrania tricuspidata root extract, they are stable at $25^{\circ}C$ for 21 days, but showed significant deviation in viscosity and particle size at $47^{\circ}C$. From the study, Cudrania tricuspidata root extract demonstrated good potential for natural whitening and antiwrinkle cosmetic agent.
Water extracts of root, leaf, branch and fruit of Cudrania tricuspidata were tested to use as natural antiwrinkle and whitening cosmetic ingredient. Root extract indicated 86.5 mg/g polyphenol concentration and 55.5 mg/g flavonoid concentration. From MTT test, root, branch and fruit extract did not show cell toxicity up to $1,000{\mu}g/mL$, however, leaf extract displayed significant cell toxicity in concentrations higher than $200{\mu}g/mL$. Cudrania tricuspidata root extracts displayed excellent 81% tyrosinase inhibition (whitening effect), 58% elastase inhibition (antiwrinkle effect) at $500{\mu}g/mL$ and showed minor UVB absorbance. When solution and lotion formulation were made including Cudrania tricuspidata root extract, they are stable at $25^{\circ}C$ for 21 days, but showed significant deviation in viscosity and particle size at $47^{\circ}C$. From the study, Cudrania tricuspidata root extract demonstrated good potential for natural whitening and antiwrinkle cosmetic agent.
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문제 정의
꾸지뽕나무의 뿌리, 잎, 줄기 그리고 열매를 열수 추출하고 다양한 화장품 소재시험을 실시하여 화장품 소재로서의 가능성을 탐색하였다. 뿌리 추출물은 86.
폴리페놀 화합물은 플라보노이드, coumarin, stilbenes, tannins 등을 포함하며[19], 그 중에서도 플라보노이드는 강력한 생물학적 활성이 잘 알려져서 천연 화장품 소재로 널리 사용되어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 꾸지뽕나무 추출물의 활성 성분 분석을 위해 폴리페놀과 플라보노이드의 함량을 측정하였다.
화장품의 최근 추세는 안전성시험으로 동물시험을 배제하고 있다. 따라서 본 연구에서는 화장품소재의 안전성시험으로 MTT assay를 이용한 세포독성시험을 실시하였다. 실험에서는 시험군으로는 꾸지뽕나무 추출물을, 대조군으로는 비타민 C를 사용하였다.
본 연구에서는 꾸지뽕나무를 화장품 소재로 사용하기 위하여 뿌리, 잎, 줄기, 열매의 열수추출물에 대해 세포독성시험, 미백효과시험, 주름개선효과시험, 자외선흡수효과시험 및 온도안정성 시험을 실시하여, 기능성화장품소재로서의 가능성을 검토하였다.
제안 방법
B16 F10 mouse melanoma cell (한국세포주은행)을 1×104 cell/ml 씩 분주하여 24시간 배양 후 10~1,000 µg/ml의 농도로 희석한 추출물의 시료가 첨가된 새 배지로 교체하고 다시 24시간 동안 배양하였다.
7%로 제조되었다. 각 화장품은 25℃, 47℃의 온도조건에서 21일 동안 pH, 점도, 입자크기를 측정하였으며 상분리, 외관성상의 변화를 관찰하였다. 점도는 Brookfield 점도계(DV-1, USA)를 사용하였으며, 액제는 S63 spindle, 로션은 S64 spindle을 이용하여 60 rpm 속도에서 30초간 측정하였다.
꾸지뽕나무 열수 추출물이 포함된 액제(스킨)와 로션을 제조하여 온도 안정성 시험을 실시하였다. 액제는 중량비로 추출물 4.
꾸지뽕나무 추출물을 포함한 액제(solution)와 로션(lotion)제형을 제조하여 온도안정성시험을 실시하였으며 그 결과가 Table 2a와 2b에 나타나있다. 제조한 제형에 대해 25℃ 그리고 47℃에 보관하면서 21일 동안 7일 간격으로 pH, 점도, 입자크기를 측정하였다.
꾸지뽕나무 추출물의 자외선 차단 소재로서 응용가능성을 평가하기 위하여 UV 흡광도를 측정하였다. 열수 추출물 10 mg을 증류수 10 ml에 녹인 후 용액을 20분의 1로 희석하여 사용하였고, 표준품으로 PABA(para-aminobenzoic acid, UVB 차단제)와 파루솔A(4-tert-butyl-4'-methoxydibenzoylmethane, UVA 차단제)을 사용하였다.
꾸지뽕나무 추출물의 활성성분에 대한 농도측정을 위해 폴리페놀과 플라보노이드의 함량이 측정되었다. 폴리페놀 함량은 Folin-Denis 법을 응용하여 다음과 같이 측정하였다[14].
여기에 MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenylte- trazolium bromide, Sigma)를 각 well당 20 µl 첨가한 후 37℃, 5% CO2 incubator(Sanyo, Japan)에서 배양 2시간 후 형성된 formazan을 200 µl DMSO에 녹이고, 595 nm에서 ELISA reader (PowerWave XS2, BioTek, USA)로 흡광도를 측정하였다.
꾸지뽕나무 추출물을 포함한 액제(solution)와 로션(lotion)제형을 제조하여 온도안정성시험을 실시하였으며 그 결과가 Table 2a와 2b에 나타나있다. 제조한 제형에 대해 25℃ 그리고 47℃에 보관하면서 21일 동안 7일 간격으로 pH, 점도, 입자크기를 측정하였다. 액제 제형에 대하여(Table 2a) 25℃에서 모든 항목이 안정하였지만 47℃에서는 입자크기가 큰 차이를 보였으며 이는 고온에서 제형이 불안정하여 새로운 제형의 개발이 필요한 것으로 생각된다.
열수 추출물 10 mg을 증류수 10 ml에 녹인 후 용액을 20분의 1로 희석하여 사용하였고, 표준품으로 PABA(para-aminobenzoic acid, UVB 차단제)와 파루솔A(4-tert-butyl-4'-methoxydibenzoylmethane, UVA 차단제)을 사용하였다. 흡광도 측정은 UV/VIS Spectrophotometer(Shimadzu model UV-mini-1240 series)를 사용하였으며 280~400 nm 범위에서 측정하였다.
대상 데이터
꾸지뽕나무의 뿌리와 열매는 각각 건조품을 경기 이천과 제주 서귀포에서 구입하였으며 잎과 줄기는 강원도 고성군 농업기술센터의 수확 건조품을 구입하였다. 꾸지뽕나무의 각 부분을 증류수에 담근 후 100℃에서 2시간 동안 끓여 추출물을 획득하였으며 사용시까지 시료는 동결건조 되어 보관되었다.
3에 나타나 있다. 대조군으로는 주름개선 기능성화장품소재로서 널리 사용되는 adenosine을 이용하였다. 꾸지뽕나무의 뿌리 추출물은 500 µg/ml의 농도에서 58%의 억제율을 보여주어서 대조군인 adenosine과 유사한 주름개선효과를 나타내었다.
대조군은 UVB 영역에서 흡수능을 가지는 PABA(p-amino benzoic acid)와 UVA 영역에서 흡수능을 가지는 4-tert-butyl-4'-methoxydibenzoylmethane를 사용하였다.
2b에 나타나있다. 실험에서 대조군으로는 미백화장품소재로 가장 널리 사용되는 알부틴(arbutin)을 이용하였다. Tyrosinase 억제능은 꾸지뽕나무 뿌리추출물이 500 µg/ml 농도까지 가장 높았으며 500 µg/ml의 농도에서 81%의 높은 억제율을 보여주었다.
따라서 본 연구에서는 화장품소재의 안전성시험으로 MTT assay를 이용한 세포독성시험을 실시하였다. 실험에서는 시험군으로는 꾸지뽕나무 추출물을, 대조군으로는 비타민 C를 사용하였다. 추출물을 10~1,000 µg/ml의 농도로 희석하여 세포독성을 시험한 결과가 Fig.
열수 추출물 10 mg을 증류수 10 ml에 녹인 후 용액을 20분의 1로 희석하여 사용하였고, 표준품으로 PABA(para-aminobenzoic acid, UVB 차단제)와 파루솔A(4-tert-butyl-4'-methoxydibenzoylmethane, UVA 차단제)을 사용하였다.
화장품은 상업적으로 판매되는 제품이기에 그 성분은 간단한 제조과정으로 대량 생산이 가능해야하고 비용적 측면에서 경쟁력이 있어야 한다. 이러한 이유에서 본 연구에서는 꾸지뽕나무를 천연 소재로 선정하였다. 꾸지뽕나무(Cudrania tricuspidata B.
이론/모형
주름개선효과시험은 elastase 억제효과시험(elastase inhibition assay)를 이용하여 수행되었다. 0.
꾸지뽕나무 추출물의 활성성분에 대한 농도측정을 위해 폴리페놀과 플라보노이드의 함량이 측정되었다. 폴리페놀 함량은 Folin-Denis 법을 응용하여 다음과 같이 측정하였다[14]. 열수 추출물을 1 mg/ml로 증류수에 용해시키고 Folin-Denis 시약 1 ml를 첨가하여 27℃ 수욕조에서 혼합하였다.
화장품 소재로서의 안전성을 평가하기 위하여 세포생존율을 MTT assay로 측정하였다[15,16]. B16 F10 mouse melanoma cell (한국세포주은행)을 1×104 cell/ml 씩 분주하여 24시간 배양 후 10~1,000 µg/ml의 농도로 희석한 추출물의 시료가 첨가된 새 배지로 교체하고 다시 24시간 동안 배양하였다.
성능/효과
Tyrosinase 억제능은 꾸지뽕나무 뿌리추출물이 500 µg/ml 농도까지 가장 높았으며 500 µg/ml의 농도에서 81%의 높은 억제율을 보여주었다.
꾸지뽕나무 뿌리 추출물의 DOPA산화 억제 효과는 500 µg/ml의 농도에서 82%의 우수한 억제율을 보여주었다.
꾸지뽕나무의 뿌리, 줄기 및 열매 추출물은 1,000 µg/ml에서 80% 이상의 세포생존율을 보여 높은 농도에서도 안전하다는 것을 보여주었다.
꾸지뽕나무 추출물의 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 Table 1에 나타나있다. 꾸지뽕나무의 뿌리와 잎 추출물은 줄기와 열매 추출물에 비해 높은 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 보였고 잎 추출물에서 가장 높은 플라보노이드 함량을 보여주었다. 뿌리 추출물은 폴리페놀 함량이 86.
문헌에서 elastase 억제 효과를 보이는 식물은 500 µg/ml의 농도에서 산수유나무(Cornus controversa Hemsl.)가 90%, 센달나무(Machilus japonica Siebold)가 87%, 삼나무(Cryptomeria japonica)가 83% 그리고 들장미(Rosa multiflora)가 83%의 억제효과를 보여주었다[20].
본 실험에서 꾸지뽕나무의 뿌리, 줄기, 열매 및 잎 추출물 중 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량, 세포 독성, 미백효과, 주름개선효과 및 자외선차단효과를 측정한 결과, 뿌리 추출물이 가장 우수한 효능을 나타내었다. 따라서 꾸지뽕나무 뿌리 추출물은 천연 기능성 화장품 소재로서 높은 가능성을 보여주었다.
꾸지뽕나무 뿌리 추출물을 포함한 액제와 로션제형의 안정성시험에서는 25℃에서 안정하였으나 47℃에서 점도와 입자크기가 불안정하였다. 본 연구결과 꾸지뽕나무의 뿌리 추출물은 높은 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량, 우수한 미백 및 주름개선 효과를 보여주어서 천연 기능성 화장품 소재로서 높은 가능성을 보여주었다.
뿌리 추출물은 500 µg/ml의 농도에서 81%의 tyrosinase 억제효과와 58%의 elastase 억제효과를 보여주었으며, UVB에 대해서도 다소의 흡수력을 보여주었다.
꾸지뽕나무의 뿌리와 잎 추출물은 줄기와 열매 추출물에 비해 높은 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 보였고 잎 추출물에서 가장 높은 플라보노이드 함량을 보여주었다. 뿌리 추출물은 폴리페놀 함량이 86.5 mg/g, 플라보노이드 함량은 55.5 mg/g으로 나타났다.
꾸지뽕나무 열수 추출물이 포함된 액제(스킨)와 로션을 제조하여 온도 안정성 시험을 실시하였다. 액제는 중량비로 추출물 4.9%, 글리세린 22% 및 정제수 73.1%로 구성되었으며, 로션은 추출물 1.8%, 스윗아몬드 오일 14.6%, 왁스 2.9%, 방부제 3.0% 및 정제수 77.7%로 제조되었다. 각 화장품은 25℃, 47℃의 온도조건에서 21일 동안 pH, 점도, 입자크기를 측정하였으며 상분리, 외관성상의 변화를 관찰하였다.
우수한 elastase 억제활성을 나타내는 다른 식물로는 조록나무(Distylum racemosum), 호장(Polygonum cuspidatum) 그리고 빈랑나무(Areca catechu)가 보고되었다[10-12,21,22]. 위 식물들과 비교하여 꾸지뽕나무의 elastase 억제율은 유사하거나 비교적 우수한 효과를 보여주었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
유기농 화장품의 미백 소재와 주름 개선 소재로 무엇이 대표적으로 쓰이고 있는가?
이러한 규정과 소비자들의 요구를 충족하기 위하여 식물자원에서 기능성화장품 소재를 개발하는 노력이 계속되고 있다. 미백소재로는 포도 잎, 레몬 추출물, bearberry, 키위, Sophora Angustifolia 및 Buddleja axillaris 등이 대표적이고[7-9], 주름개선 소재로는 녹차, 홍차, 콩, 석류, 포도씨, 마로니에, 연근 및 알로에 등이 있다[10-12].
피부의 내인성 노화와 외인성 노화는 각각 무엇이 주원인인가?
피부는 내인성 노화와 외인성 노화로 나눌 수 있는데, 내인성 노화는 주로 유전적인 원인에 근거하며 외인성 노화는 주로 자외선에 의해 발생한다[1]. 자외선은 표피와 진피를 통과하며, 적절히 차단하지 않으면 진피에서 콜라겐(collagen)과 엘라스틴(elastin)의 구조를 분해하여 활성 산소를 생성한다[2].
동의보감에 따르면 꾸지뽕나무는 어디에 쓰였는가?
꾸지뽕나무는 높이가 약 6 m로 자라며 열매는 식용이고 뽕나무와 닮은 모양을 가진다. 동의보감에 따르면 꾸지뽕나무는 신경통, 피부질환, 습진 및 타박상을 치료하는데 사용되어졌다[13].
참고문헌 (24)
Tsai, T. C. and Hantash, B. M.,"Cosmeceutical Agents: A Comprehensive Review of the Literature," Clin. Med: Dermatol, 27, 1-20(2008).
Korea Minstry of Food and Drug Safety, http://www.mfds.go.kr/index.do(2014).
Elsner, P. and Mailbach, H. I., "Cosmeceuticals and Active Cosmetics," 2nd Ed., Taylor & Francis, New York(2005).
Nohynek, G. J., Antignac, E., Re, T. and Tortain, H., "Safety Assessment of Personal Care Products/Cosmetics and Their Ingredients," Toxicol. Appl. Pharm., 243, 239-259(2010).
Park, C. M., Bae, J. Y., Joung, M. S. and Choi, J. W., "Whitening Effect of 3-O-Cetyl-L-Ascorbic Acid," J. Soc. Cosmet. Scientists Korea, 37, 91-96(2011).
Galarate, M., Carlotti, M. E., Trotta, M., Grande, A. E. and Talarico, C., "Photostability of Naturally Occurring Whitening Agents in Cosmetic Microemulsions," J. Cosmet. Sci., 55, 139-148(2004).
Kim, S., Kim, J. K., Seo, D. B. and Lee, S. J., "Beneficial Effect of Coumestrol on Ultraviolet B-Induced Skin Photoaging Through Mitochondrial Biogenesis," J. Soc. Cosmet. Scientists Korea, 38, 237-245(2012).
Kim, H. J., Kim, T., Kang, W. Y., Hyun, B., Cheon, H. Y., Kim, B. Y. and Kim, D., "Development of Anti-Wrinkle Agent from Nelumbo Nucifera Root Extract," Korean Chem. Eng. Res., 48, 413-416(2010).
Korean Dongeuibogam, http://hidream.or.kr/dongeuibogam/donguibogam_main.html(2013).
Boo, H. O., Lee, H. H., Lee, J. W., Hwang, S. J. and Park, S. U., "Different of Total Phenolics and Flavonoids, Radical Scavenging Activities and Nitrite Scavengng Effects of Momordica Charantia L. According to Cultivars," Korean J. Medicinal Crop Sci., 17, 15-20(2009).
Mosmann, T., "Rapid Colorimetric Assay for the Cellular Growth and Survival Application to Proliferation and Cytotoxic Assay," J. Immun Method, 65, 55-65(1983).
Seok, J. H., Lee, S. Y., Chae, E. J. and Choi, S. W., "Skin Whitening Effects of Caragana sinica Rehder Extract Fermented by Saccharomyces Cerevisiae KCTC 7913," J. Soc. Cosmet. Scientists Korea, 36, 207-213(2010).
Kim, J.Y., Yang, H. J., Lee, K. H., Jeon, S. M., Ahn, Y. J., Won, B. R. and Park, S. N., "Antioxidative and Antiaging Effects of Jeju Native Plant Extracts (II)," J. Soc. Cosmet. Scientists Korea, 33, 165-173(2007).
Kim, T., Kim, H. J., Cho, S. K., Kang, W. Y., Baek, H., Jeon, H. Y., Kim, B. and Kim, D.,"Nelumbo nucifera Extracts as Whitening and Anti-wrinkle Cosmetic Agent," Korean J. Chem. Eng., 28, 424-427(2011).
Lee, J. Y., Lee, J. N., Lee, G. and Lee, K.,"Development of Antimicrobial Plant Extracts and its Application to Cosmetics," J. Soc. Cosmet. Scientists Korea, 38, 171-179(2012).
Moon, J. Y., Yim, E. Y., Song, G., Lee, N. H. and Hyun, C. G., "Screening of Elastase and Tyrosinase Inhibitory Activity from Jeju Island Plants," EurAsia J. BioSci., 4, 41-53(2010).
Kim, S. S., Hyun, C. G., Lee, J., Lim, J., Kim, J. Y. and Park, D., "In vitro Screening of Jeju Medicinal Plants for Cosmeceutical Materials," J. Appl. Biol. Chem., 50, 215-220(2007).
Lee, K. K., Kim, J. H., Cho, J. J. and Choi, J. D., "Inhibitory Effects of 150 Plant Extracts on Elastase Activity, and Their Anti-inflammatory Effects," Inter. J. Cosmet. Sci., 21, 71-82(1999).
Okunji, C., Komarnytsky, S., Fear, G., Poulev, A., Ribnicky, D. M., Awachie, P. I., Ito, Y. and Raskin, I., "Preparative Isolation and Identification of Tyrosinase Inhibitors from the Seeds of Garcinia kola by High-speed Counter-current Chromatography," J. Chromatogr. A, 1151, 45-50(2007).
Jin, M. H., Jeong, E. T., Kim, M. S., Song, H. J., Kwak, T. J., Park, S. G. and Lee, S. M., "The Effects of Polydatin Isolated from Polygonum cuspidatum on Melanogenesis and Wrinkle Formation," J. Soc. Cosmet. Scientists Korea, 37, 327-335(2011).
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