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문제 정의
- C57BL/6 마우스는 생후 6~7주령이 되면 대부분의 털이 모두 휴지기가 되며 피부색은 분홍색이 되기 때문에 이 시기의 마우스는 양모와 발모 효능 연구에 적합하고 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 Minoxidil과의 비교 실험을 통해 기능성 소재 추출물의 발모 효과를 알아보기 위하여 생후 6주령의 C57BL/6J 마우스 모델을 이용하여 마우스 등 부위를 제모한 후 각각의 시료를 도포해주는 실험을 실시하였다. 경구용이 아닌 피부에 도포하는 실험을 실시하기 위해 Finasteride가 아닌 Minoxidil을 양성 대조군으로 택하였다.
- 본 연구에서는 기능성 소재 추출물 자체의 항산화능과 모유두 세포에 미치는 항산화능을 측정하기 위하여 ABTS assay를 수행하였다. ABTS assay는 potassium persulfate와 반응하여 생성된 ABTS free radical이 항산화 물질에 의해 free radical 고유의 색인 짙은 청록색에서 투명한 하늘색으로 탈색되는 차이를 흡광도 값으로 나타내어 free radical 소거능을 측정하는 방법이다.
- 본 연구에서는 기존 탈모 치료제인 Finasteride와 Minoxidil과 비교하여 기능성 소재 추출물의 5α-reductase 활성 억제 효과를 확인하기 위하여, 테스토스테론에서 DHT으로 전환될 때 사용되는 NADPH 양의 변화를 흡광도로 측정해 5α-reductase의 활성을 알아보았다.
- 이러한 이유로 본 연구에서는 천연물 복합제에 사용할 천연물질 유래 기능성 소재를 알아보기 위하여 국내외 논문, 특허, 고서 자료들의 범위를 설정한 후 혈액순환 촉진, 5α-reductase 활성 억제, 항염 및 항균, 항산화 등의 효과를 보유하여 탈모 방지 및 발모에 효과적일 것으로 추측되는 소재들의 출현 빈도와 순위, 효능 등을 검색하였다.
제안 방법
- 24시간 배양 후 기존 배양액은 제거하고 각 dish 당 기능성 소재 추출물 (0, 0.1, 1%), Finasteride (0.1, 1 μM), Minoxidil (0.1, 1μM)을 포함한 배양액으로 교환하였다.
- 24시간 배양 후 기존 배양액은 제거하고 각 dish 당 기능성 소재 추출물 (0, 0.1,1%), Finasteride (0.1, 1 μM), Minoxidil (0.1, 1 μM)을 포함한 배양액으로 교환하였다.
- 항산화능 측정은 ABTS (2,2'- azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) assay를 이용하여 측정하였다. ABTS(sigma, #A1888, USA) 7 mM과 potassium persulfate (sigma,#216224, USA) 2.4 mM을 1:1로 혼합하고 24시간 암실에서 반응시켜 ABTS를 free radical 상태로 만들었다. 그 후 실험에 사용 전 암실에서 반응시킨 ABTS working solution을 650nm에서 흡광도 0.
-
E.M.
MTS assay 실험 결과 기능성 소재 추출물에 대한 모유두 세포의 생존율이 증가되었기에, 세포 활성 증가에 따른 결과인지, 세포 수 증가에 따른 결과인 것인지 알아보기 위하여 모유두 세포에 기능성 소재 추출물을 처리한 후 세포 수를 측정하였다
. 그결과기능성소재추출물 0. - Resveratrol은 50 μM에서 86.22±4.42%의 세포 생존율을 보여 독성이 적은 최대 농도인 50 μM로 실험을 실시하였다.
- 각 군의 모발성장 효과를 육안으로 관찰하면서 발모 상태를 수치화하기 위하여 발모 정도에 따라 털이 전혀 자라지 않은 분홍색 피부는 0점, 피부가 회색빛을 띠면 1점, 피부에서 털이 자라 육안으로 확인이 되면 2점, 털이 완전히 자라면 3점으로 정하여 Image J 프로그램을 이용해 각 점수에 해당하는 면적을 측정하였다 [31]. 이렇게 측정한 면적을 제모한 전체면적에 대한 비율로 환산하여 해당 점수를 곱한 총합을 각 군별로 평균을 내어 발모 지수를 계산하였다 (Fig.
- 따라서 본 연구에서는 Minoxidil과의 비교 실험을 통해 기능성 소재 추출물의 발모 효과를 알아보기 위하여 생후 6주령의 C57BL/6J 마우스 모델을 이용하여 마우스 등 부위를 제모한 후 각각의 시료를 도포해주는 실험을 실시하였다. 경구용이 아닌 피부에 도포하는 실험을 실시하기 위해 Finasteride가 아닌 Minoxidil을 양성 대조군으로 택하였다. Minoxidil의 경우 기존에 시판되고 있는 Minoxidil 3%가 1일 총 투여량이 2 mL을 초과할 경우, 전신 흡수 증가로 인해 체액 저류, 혈압강하 및 빈맥과 같은 혈관확장작용과 관련된 전신적 효과가 나타날 수 있으므로 사람에 비해 체구가 작은 마우스에실험할 때는 vehicle으로 1/10 희석하여 0.
- 국내외 논문, 특허, 고서 자료들에서 탈모 방지와 발모에 효과가 있는 것으로 나타난 식용 가능 천연물 소재들의 출현 빈도, 순위, 효능 등을 검색하여 스크리닝을 수행한 뒤 기능성 소재의 종류와 자료 등장 횟수를 통계 분석하여 홍삼, 감초, 유근피, 황련, 지골피, 생지황, 고삼, 석창포, 원지, 우슬을 선정하여 천연 기능성 소재 10가지를 세 가지 그룹으로 나누었다.
- 그 뒤 다시 24시간 배양 후 기존 배양액을 제거하고 1×PBS로 washing 후 Trypsin/EDTA (WELGENE, Korea)를 처리하여 single cell로 만들어주었다.
- 96 well plate에 모유두 세포를 10,000 cells/well로 분주하여 24시간 동안 배양한 뒤 각각의 well을 각 시료가 농도별로 첨가된 배지로 교환하고 다시 24시간 동안 배양하였다. 그 후 MTS 시약 (Promega, #G3580,USA)을 첨가하고 microplate reader (Molecular Devices EMax Plus, #6611048, USA)를 이용하여 490 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료를 처리하지 않은 대조군 대비 시료를 처리한 세포의 생존율을 백분율로 표시하여 상대적인 세포 독성을 측정하였다.
- 이렇게 추출한 세 가지 그룹을 동량의 비율로 100 L가 되게 혼합한 후 다시 95℃에서 6시간을 추출하는 과정을 거쳤다. 그 후 비수용성 침전물을 제거하기 위하여 원심분리를 수행하였으며 이렇게 추출된 기능성 소재 추출물의 밀도는 0.9913 g/mL이고, 산성도는 pH 5.48 약산성으로 측정되었다.
- 이러한 이유로 본 연구에서는 천연물 복합제에 사용할 천연물질 유래 기능성 소재를 알아보기 위하여 국내외 논문, 특허, 고서 자료들의 범위를 설정한 후 혈액순환 촉진, 5α-reductase 활성 억제, 항염 및 항균, 항산화 등의 효과를 보유하여 탈모 방지 및 발모에 효과적일 것으로 추측되는 소재들의 출현 빈도와 순위, 효능 등을 검색하였다. 그 후 소재의 종류와 자료 등장 횟수를 통계 분석해 홍삼, 감초, 유근피, 황련, 지골피, 생지황,고삼, 석창포, 원지, 우슬을 최종적으로 선정하여 10가지 기능성 추출물을 확보하였다. 홍삼은 혈액순환을 촉진하여 모근에 영양을 공급하고, 모발 자체에 건강을 되찾아주며 모낭세포의 apoptosis를 억제하고 새로운 모낭 세포의 성장을 유도한다고 알려진 대표적인 탈모 방지 식품이다 [8].
- 기능성 소재 추출물과 Finasteride (Sigma, #F1293, USA), Minoxidil (Sigma, #M7920, USA)이 모유두 세포에 미치는 독성을 측정하기 위해 (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium, inner salt(MTS) assay를 수행하였다. 96 well plate에 모유두 세포를 10,000 cells/well로 분주하여 24시간 동안 배양한 뒤 각각의 well을 각 시료가 농도별로 첨가된 배지로 교환하고 다시 24시간 동안 배양하였다.
- 3% 농도를 사용하였다. 기능성 소재 추출물을 피부에 도포 하는 경우에는 각질층과 표피층을 투과해 진피층까지 영향을 미쳐야 하므로 성분 투과도의 차이를 고려하여 세포에 직접 처리하였을 때보다 더 높은 농도인 1%와 10%로 처리하였다. 기능성 소재 추출물 10%의 in vivo 적용에 있어 도포 후 15분 동안 흡수되도록 한 후 흡수되지 않은 추출물을 미온수로 제거하였다.
- 기능성 소재 추출물이 인간 모유두 세포의 성장 및 중식, 독성에 미치는 영향을 확인하기 위하여 인간 모유두 세포에 기능성 소재 추출물을 각기 다른 농도로 처리한 후 MTS assay를 수행하였다. 그 결과 모유두 세포에 기능성 소재 추출물 1%까지 처리해 배양하여도 세포 독성이 거의 관찰되지 않았다 (Fig.
- 기존 탈모 치료제인 Finasteride와 Minoxidil과 비교하여 기능성 소재 추출물의 5α-reductase 활성 억제 효과를 확인하기 위하여, 테스토스테론에서 DHT으로 전환될 때 사용되는 NADPH 양의 변화를 흡광도로 측정하여 5α-reductase의 활성을 알아보았다.
- 기존 탈모 치료제인 Finasteride와 Minoxidil은 문헌을 통해 0~10μM로 농도를 설정하여 기능성 소재 추출물 세포 독성 평가실험 방법과 동일한 방법으로 진행하였다.
- 다음은 세포독성을 보이지 않는 농도에서 모유두 세포에 각 시료를 첨가하여 항산화능을 측정하였다. Resveratrol은 50 μM에서 86.
- 대조군에는 vehicle 만을, 기능성 소재 추출물 1%와 10%군에는 vehicle에 기능성 소재 추출물을 각 농도에 맞춰 추가로 첨가한 시료를, Minoxidil 0.3%군에는 vehicle에 시중에서 판매하는 Minoxidil 액 3% (동성제약, Korea)를 첨가한 시료를 매일 일정 시간에 붓을 이용하여 제모해 놓은 마우스의 등 부위에 200 μL씩 도포하여 주었다.
- 이러한 세포독성 결과는 기능성 소재 추출물 자체의 독성보다는 기능성 소재 추출물의 부피가 배양액에 크게 차지하는 영향에 따라 삼투압이나 산성도 등에 의해 세포에 미치는 영향으로 예상된다. 따라서 이후 실험에서는 모유두 세포에 기능성 소재 추출물의 농도를 1%까지 처리하였다. 기존 탈모 치료제인 Finasteride와 Minoxidil은 문헌을 통해 0~10μM로 농도를 설정하여 기능성 소재 추출물 세포 독성 평가실험 방법과 동일한 방법으로 진행하였다.
- 모유두 세포에 대한 기능성 소재 추출물과 Finasteride, Minoxidil을 기존에 항산화능이 있다고 널리 알려진 Resveratrol과의 항산화능 비교 실험에 사용하기 위하여 60 mm cell culture dish에 모유두 세포를 0.8×106 cells/dish로 분주하였다.
- 모유두 세포에 대한 기능성 소재 추출물의 5α-reductase 활성 억제 평가에 사용하기 위하여 60 mm cell culture dish에 모유두 세포를 0.8×106 cells/dish로 분주하였다.
- 발모 촉진 효과를 관찰하기 위해 6주령의 C57BL/6J 마우스 등 부위의 털을 피부에 손상이 가지 않게 주의하면서 일차적으로 animal hair clipper로 제거한 다음, 이차적으로 비트 제모 크림 (옥시, Korea)을 사용하여 피부에 남아있는 미세한 털을 제거하였다. 이후 하루의 회복기를 거친 뒤 대조군, 기능성 소재 추출물 1%, 기능성 소재 추출물 10%, Minoxidil 0.
- 선행 실험에서 기능성 소재 추출물 10%를 마우스에 도포해준 경우 현미경상으로 관찰하였을 때 각질, 염증, 부스럼 등의 부작용은 없었으나 발모 효과를 관찰할 수 없었다. 비수용성 물질들이 모공을 막고 있을 가능성도 예상되어, 기능성 소재 추출물의 발모에 대한 효능을 극대화하기 위하여 추가적으로 흡수되지 않은 추출물을 미온수로 제거하는 최적의 조건으로 실험을 진행하였다.
- 그 후 MTS 시약 (Promega, #G3580,USA)을 첨가하고 microplate reader (Molecular Devices EMax Plus, #6611048, USA)를 이용하여 490 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료를 처리하지 않은 대조군 대비 시료를 처리한 세포의 생존율을 백분율로 표시하여 상대적인 세포 독성을 측정하였다. 세포의 생존율은 다음과 같은 식으로 계산하였다.
- 각 군의 모발성장 효과를 육안으로 관찰하면서 발모 상태를 수치화하기 위하여 발모 정도에 따라 털이 전혀 자라지 않은 분홍색 피부는 0점, 피부가 회색빛을 띠면 1점, 피부에서 털이 자라 육안으로 확인이 되면 2점, 털이 완전히 자라면 3점으로 정하여 Image J 프로그램을 이용해 각 점수에 해당하는 면적을 측정하였다 [31]. 이렇게 측정한 면적을 제모한 전체면적에 대한 비율로 환산하여 해당 점수를 곱한 총합을 각 군별로 평균을 내어 발모 지수를 계산하였다 (Fig. 4(B)).
- 발모 촉진 효과를 관찰하기 위해 6주령의 C57BL/6J 마우스 등 부위의 털을 피부에 손상이 가지 않게 주의하면서 일차적으로 animal hair clipper로 제거한 다음, 이차적으로 비트 제모 크림 (옥시, Korea)을 사용하여 피부에 남아있는 미세한 털을 제거하였다. 이후 하루의 회복기를 거친 뒤 대조군, 기능성 소재 추출물 1%, 기능성 소재 추출물 10%, Minoxidil 0.3%로 나눈 후 각 군당 3마리씩 배정하였다. Vehicle을 위하여 증류수 24.
- ABTS assay는 potassium persulfate와 반응하여 생성된 ABTS free radical이 항산화 물질에 의해 free radical 고유의 색인 짙은 청록색에서 투명한 하늘색으로 탈색되는 차이를 흡광도 값으로 나타내어 free radical 소거능을 측정하는 방법이다. 적포도주에 다량 함유되어 있으며 폴리페놀 계열에 속하는 물질로 항암 및 강력한 항산화 작용을 하는 것으로 이미 널리 알려진 레즈베라톨 (Resveratrol)을 [25,26] 양성 대조군으로 하여 기능성 소재 추출물, Finasteride, Minoxidil의 비교실험을 통하여 항산화능을 평가하였다.
- 이렇게 계산한 발모 지수의 최솟값은 0이고, 최댓값은 3이다. 제모 후 10일째 마우스 등 부위의 사진을 촬영한 후 영상 분석을 통하여 모발 성장 효과를 알아보았다. 발모 상태를 털이 자란 정도를 점수화하여 면적에 근거해 발모 지수를 수치화한 결과, 대조군은 0.
- 첫번째 그룹의 원료 5가지 (원지, 지골피, 우슬, 석창포, 생지황)를 2 kg씩 추출포에 담아 추출기에 넣고 물을 100 L 넣은 후, 95℃에서 6시간을 추출하였다. 두번째 그룹의 원료 3가지 (홍삼, 고삼, 유근피)도 위와 동일한 방법으로 추출하고, 마찬가지로 세 번째 그룹의 원료 2가지 (감초, 황련)도 동일한 방법으로 추출한다.
대상 데이터
- 경구용이 아닌 피부에 도포하는 실험을 실시하기 위해 Finasteride가 아닌 Minoxidil을 양성 대조군으로 택하였다. Minoxidil의 경우 기존에 시판되고 있는 Minoxidil 3%가 1일 총 투여량이 2 mL을 초과할 경우, 전신 흡수 증가로 인해 체액 저류, 혈압강하 및 빈맥과 같은 혈관확장작용과 관련된 전신적 효과가 나타날 수 있으므로 사람에 비해 체구가 작은 마우스에실험할 때는 vehicle으로 1/10 희석하여 0.3% 농도를 사용하였다. 기능성 소재 추출물을 피부에 도포 하는 경우에는 각질층과 표피층을 투과해 진피층까지 영향을 미쳐야 하므로 성분 투과도의 차이를 고려하여 세포에 직접 처리하였을 때보다 더 높은 농도인 1%와 10%로 처리하였다.
- 실험 동물은 생후 5주령 수컷 C57BL/6J를 ㈜대한바이오링크로부터 구입하여, 온도 23±3℃, 상대습도 50±10%, 조명주기 12시간 명/암을 유지하는 조건하에서 식이와 식수를 자유롭게 섭취하도록 하였으며, 실험실 환경에 7일 간의 적응 기간을 거친 후 실험에 사용하였다.
- 실험에 사용된 세포는 모유두 세포주로 [21], Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM, WELGENE, Korea)에 10%(v/v) fetal bovine serum (FBS, WELGENE, Korea)과 1% anti-biotic antimycotic (100 U/mL penicillin and 100 μg/mL streptomycin, WELGENE, Korea)을 첨가한 후 표준 세포 배양법인 37℃, 5% CO2 조건에서 배양하였으며, 계대배양은 2~3일에 한 번씩 수행하였다.
데이터처리
- 모든 실험의 결과는 Mean±Standard error로 표기하였고, 실험자료의 통계 분석은 대조군에 대한 실험군의 유의성을 Student’s t-test로 하였으며 p 값이 0.05 미만일 때 통계적으로 유의한 것으로 판단하였다.
이론/모형
- 항산화능 측정은 ABTS (2,2'- azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) assay를 이용하여 측정하였다.
성능/효과
- 따라서 0~3점까지의 발모 지수에 따른 각각의 면적을 측정해 본 결과 (Fig. 4(D)), 대조군은 발모 정도가 미미하여 발모 지수 1점에서 가장 높았으며, Minoxidil군은 발모가 완료된 면적은 거의 없었으나 제모한 피부 전체가 회색빛을 띠면서 털이 자라기 시작하는 발모 지수 2점이 높았다. 반면, 기능성 소재 추출물 10%군에서는 모낭으로부터 털이 자라는 성장 속도가 빨라 발모가 완료되어 발모 지수가 3점인 면적이 다른 시험군에 비하여 넓었다.
- 제모 익일부터 각각의 시료를 마우스의 제모한 등 부위에 도포하면서 털이 자라는 양상을 육안으로 확인한 결과, 4일 째까지는 모든 군에서 제모한 등 부위가 제모된 상태의 분홍색 피부로 관찰되었다. 7일 째부터 피부가 부분적으로 회색빛을 띠는 정도가 각 시험군별로 확연한 차이를 보였는데, Minoxidil군은 3마리 중 두 마리의 피부가 전체적으로 회색 피부로 변한 반면, 기능성 소재 추출물 10%군은 Minoxidil군과 비교하여 조금 더 국소적인 부위이기는 하나 피부색이 더 진한 회색빛을 띠고, 털이 자라난 것을 육안으로 확인할 수 있을 정도로 모낭으로부터 털이 자라나는 속도가 더 빠른 것을 알 수 있었다. 기능성 소재 추출물 1%군은 1마리의 피부가 전체적으로 회색빛을 띠면서 국소적으로 털이 자라는 것을 육안으로 관찰되었다.
- Finasteride와 Minoxidil 모두 10 μM일 때까지도 각 세포 생존율이 100.3±2.90%, 104.2±4.26%로 세포 독성이 관찰되지 않았다 (Fig.
- 2(B)). Finasteride와 Minoxidil을 처리한 모유두 세포는 시료의 농도가 능가함에 따라 소거능이 감소하는 양상을 보였다.
- 14일 째에는 모든 시험군에서 10일째에 비해 더 증가된 발모 현상을 보였다. Minoxidil군은 모낭으로부터 털이 자라 육안으로 확인이 되면 털이 성장하는 속도가 빨라 세 마리 모두 발모가 거의 완료된 것을 관찰할 수 있었다(Fig. 4(A)).
- Minoxidil은 0.1 μM에서 104.07±5.16%, 1.0 μM에서 118.73±1.39%의 활성도를 보여 모든 농도에서 5α-reductase가 억제되지 않고, 오히려 더 활성이 증가하였다.
- 기능성 소재 추출물이 인간 모유두 세포의 성장 및 중식, 독성에 미치는 영향을 확인하기 위하여 인간 모유두 세포에 기능성 소재 추출물을 각기 다른 농도로 처리한 후 MTS assay를 수행하였다. 그 결과 모유두 세포에 기능성 소재 추출물 1%까지 처리해 배양하여도 세포 독성이 거의 관찰되지 않았다 (Fig. 1(A)).
- 그결과기능성소재추출물 0.01%에서 106.82±4.58%, 0.1%에서 113.09±3.60%, 1%에서 106.99±3.87%로 대조군에 비하여 세포 수가 더 증가하였다 (Fig.
- 이러한 발모 정도를 비교해봤을 때 대조군은 제모한 피부가 전체적으로 회색으로 변하면서 털이 자랐으며, Minoxidil군은 대조군에 비해 회색 피부색이 더 진하고 더 많은 털이 모낭으로부터 자라는 것이 관찰되었다. 기능성 소재 추출물 1%군는 Minoxidil과 유사한 발모 효과를 보였으며, 기능성 소재 추출물 10%군는 털의 성장이 증가하여 양성 대조군인 Minoxidil과 비교하여도 털 길이가 확연히 더 긴 것을 알 수 있었다. 14일 째에는 모든 시험군에서 10일째에 비해 더 증가된 발모 현상을 보였다.
- 7일 째부터 피부가 부분적으로 회색빛을 띠는 정도가 각 시험군별로 확연한 차이를 보였는데, Minoxidil군은 3마리 중 두 마리의 피부가 전체적으로 회색 피부로 변한 반면, 기능성 소재 추출물 10%군은 Minoxidil군과 비교하여 조금 더 국소적인 부위이기는 하나 피부색이 더 진한 회색빛을 띠고, 털이 자라난 것을 육안으로 확인할 수 있을 정도로 모낭으로부터 털이 자라나는 속도가 더 빠른 것을 알 수 있었다. 기능성 소재 추출물 1%군은 1마리의 피부가 전체적으로 회색빛을 띠면서 국소적으로 털이 자라는 것을 육안으로 관찰되었다. Vehicle만을 도포한 대조군은 피부가 회색빛을 띠는 정도가 미미하였다.
- 기능성 소재 추출물을 처리한 세포는 농도에 따라 ABTS radical 소거능이 증가하여 1%를 처리하였을 경우 94.76±4.24%로 Resveratrol과 유사한 소거 능이 측정되었다 (Fig.
- 기능성 소재 추출물 1%와 10%군의 경우 Minoxidil에 비해 털이 국소적으로 자라기는 하였으나, Minoxidil의 부작용이 원하지 않는 부위에도 털이 자라는 다모증인 것을 고려하면 오히려 부작용을 최소화할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 기능성 소재 추출물 1%와 10%군 모두 대조군과 비교하여 털이 더 굵고 길면서, 밀도가 더 높은 것을 관찰할 수 있었다.
- 또한, 기존 탈모 치료제 중 5α-reductase 활성을 저해하여 탈모 치료 효과를 나타내는 Finasteride와 비교할 수 있을 정도로 모유두 세포에서 5α-reductase 활성을 저해하는 것을 확인할 수 있었다.
- 또한, 기존 탈모 치료제 중 5α-reductase 활성을 저해하여 탈모 치료 효과를 나타내는 Finasteride와 비교할 수 있을 정도로 모유두 세포에서 5α-reductase 활성을 저해하는 것을 확인할 수 있었다. 마우스를 이용한 in vivo 모델에서의 발모 효능을 실험한 결과 두피로 가는 혈류를 증가시켜 발모를 촉진하는 Minoxidil보다 기능성 소재 추출물을 도포한 실험군에서 털의 성장 속도를 더욱 촉진시켜 털 길이에서 강한 효과를 보였다. 위의 결과들로부터 기능성 추출물이 효과적인 탈모 억제 및 발모 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
- 반면 기능성 소재 추출물은 0.2%에서 3.57±1.64%, 2%에서 30.22±1.64%, 20%에서 97.49±0.41%로 농도별로 증가하는 ABTS radical 소거능을 보여 Resveratrol보다 더 소거능이 뛰어난 것으로 나타났다.
- 14배 증가하여 대조군과 유의한 차이를 보이지 않았다. 반면, 기능성 소재 추출물 1%와 10%군은 제모 후 모낭으로부터 털이 자라는 속도가 다른 군에 비해 빨라 7일째부터도 육안으로 털이 확인되었으며, 10일째에는 대조군에 비해 각2.55, 2.75 배 털 길이가 더 긴 것으로 측정되었다.
- 반면,기능성 추출물 0.1%와 1%에서 각 72.61±0.10%, 89.89±0.71%의 활성도가 측정되어 Finasteride보다도 더 효과적으로 5αreductase의 활성이 억제되는 결과를 볼 수 있었다.
- 발모 상태를 털이 자란 정도를 점수화하여 면적에 근거해 발모 지수를 수치화한 결과, 대조군은 0.98±0.13점, 기능성 소재 추출물 1%군은 1.31±0.49점, 기능성 소재 추출물 10%군은 1.71±0.49점, Minoxidil군은 1.53±0.16점을 나타내었다 (Fig.
- 1(C)). 세포독성 실험과 세포 수 측정 결과를 종합하여 볼 때, 기능성 소재 추출물이 모유두 세포의 세포 활성과 증식에 긍정적인 영향을 주는 것으로 사료된다.
- 시료를 처리하지 않은 모유두 세포에서의 5α-reductase의 활성 대비 시료를 처리한 모유두 세포에서의 5α-reductase의 활성을 백분율로 나타낸 결과, 5αreductase의 활성을 억제한다고 알려진 Finasteride의 경우 0.1μM에서 76.79±2.04%의 활성도가 측정되었다 (Fig. 3).
- 오히려 기능성 소재 추출물 0.1%를 처리한 경우에는 116.7±0.58%의 생존율을 보여 시료를 넣지 않은 대조군에 비해 더 증가되는 결과를 확인하였다.
- 마우스를 이용한 in vivo 모델에서의 발모 효능을 실험한 결과 두피로 가는 혈류를 증가시켜 발모를 촉진하는 Minoxidil보다 기능성 소재 추출물을 도포한 실험군에서 털의 성장 속도를 더욱 촉진시켜 털 길이에서 강한 효과를 보였다. 위의 결과들로부터 기능성 추출물이 효과적인 탈모 억제 및 발모 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 인체에 적용하는데 있어서는 기능성 소재 추출물에 중금속, 잔류농약, 잔류이산화황 등과 같이 존재할 가능성이 높은 독성물질에 대한 확인과 제거가 필요할 것으로 여겨지며, 추후에는 발모 효과를 더욱 극대화할 수 있도록 10가지 기능성 소재 추출물의 여러 성분 중에 발모 효과를 나타내는 지표 물질을 찾아내는 연구 및 이들의 발모 효과에 대한 적용 실험이 진행되어야 할 것으로 판단된다.
- 10일 째부터는 각 시험군의 모든 마우스에서 피부 밖으로 털이 자라는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 발모 정도를 비교해봤을 때 대조군은 제모한 피부가 전체적으로 회색으로 변하면서 털이 자랐으며, Minoxidil군은 대조군에 비해 회색 피부색이 더 진하고 더 많은 털이 모낭으로부터 자라는 것이 관찰되었다. 기능성 소재 추출물 1%군는 Minoxidil과 유사한 발모 효과를 보였으며, 기능성 소재 추출물 10%군는 털의 성장이 증가하여 양성 대조군인 Minoxidil과 비교하여도 털 길이가 확연히 더 긴 것을 알 수 있었다.
- 이상의 실험 결과를 종합해 보았을 때, 개체 간의 차이는 크지만 대조군에 비하여 기능성 소재 추출물의 우수한 모발 성장 효과가 유의미하게 있음이 확인되었다.
- 제모 익일부터 각각의 시료를 마우스의 제모한 등 부위에 도포하면서 털이 자라는 양상을 육안으로 확인한 결과, 4일 째까지는 모든 군에서 제모한 등 부위가 제모된 상태의 분홍색 피부로 관찰되었다. 7일 째부터 피부가 부분적으로 회색빛을 띠는 정도가 각 시험군별로 확연한 차이를 보였는데, Minoxidil군은 3마리 중 두 마리의 피부가 전체적으로 회색 피부로 변한 반면, 기능성 소재 추출물 10%군은 Minoxidil군과 비교하여 조금 더 국소적인 부위이기는 하나 피부색이 더 진한 회색빛을 띠고, 털이 자라난 것을 육안으로 확인할 수 있을 정도로 모낭으로부터 털이 자라나는 속도가 더 빠른 것을 알 수 있었다.
- 제모 후 10일째에 핀셋을 이용하여 털을 뽑아 모발의 길이를 측정한 결과 기능성 소재 추출물 1%군, 기능성 소재 추출물 10%군이 각각 4.29±0.88 mm, 4.62±0.56 mm로, 대조군 1.68±0.22 mm, Minoxidil군 1.92±0.10 mm에 비해 털 길이가 더 긴 것이 관측되었다 (Fig.
- 탈모 방지와 발모에 효과가 있는 것으로 나타난 홍삼, 감초, 유근피, 황련, 지골피, 생지황, 고삼, 석창포, 원지, 우슬을 선정하여 천연 기능성 소재 10가지 추출물을 사용하여 모유두세포에 처리한 결과 세포 생존율과 세포 수가 증가하였다. 항산화능 실험에서는 천연 기능성 소재 추출물이 기존에 항산화능이 우수하다고 알려진 Resveratrol보다 더 뛰어난 항산화능을 나타내었다.
- 탈모 방지와 발모에 효과가 있는 것으로 나타난 홍삼, 감초, 유근피, 황련, 지골피, 생지황, 고삼, 석창포, 원지, 우슬을 선정하여 천연 기능성 소재 10가지 추출물을 사용하여 모유두세포에 처리한 결과 세포 생존율과 세포 수가 증가하였다. 항산화능 실험에서는 천연 기능성 소재 추출물이 기존에 항산화능이 우수하다고 알려진 Resveratrol보다 더 뛰어난 항산화능을 나타내었다. 또한, 기존 탈모 치료제 중 5α-reductase 활성을 저해하여 탈모 치료 효과를 나타내는 Finasteride와 비교할 수 있을 정도로 모유두 세포에서 5α-reductase 활성을 저해하는 것을 확인할 수 있었다.
후속연구
- 4(A)). 기능성 소재 추출물 1%와 10%군의 경우 Minoxidil에 비해 털이 국소적으로 자라기는 하였으나, Minoxidil의 부작용이 원하지 않는 부위에도 털이 자라는 다모증인 것을 고려하면 오히려 부작용을 최소화할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 기능성 소재 추출물 1%와 10%군 모두 대조군과 비교하여 털이 더 굵고 길면서, 밀도가 더 높은 것을 관찰할 수 있었다.
- 이러한 10가지 기능성 소재 추출물은 식용으로도 이용 가능한 천연물이므로 인체 적용에 있어서 부작용이 적을 것으로 예상되며, 다양한 기전으로 효능을 나타낸다면 탈모 방지 및 치료제로 응용 가치가 높을 것으로 간주되어, 여러 생화학적인 방법을 통하여 기능성 소재 추출물의 발모에 대한 활성을 확인하였다.
- 인체에 적용하는데 있어서는 기능성 소재 추출물에 중금속, 잔류농약, 잔류이산화황 등과 같이 존재할 가능성이 높은 독성물질에 대한 확인과 제거가 필요할 것으로 여겨지며, 추후에는 발모 효과를 더욱 극대화할 수 있도록 10가지 기능성 소재 추출물의 여러 성분 중에 발모 효과를 나타내는 지표 물질을 찾아내는 연구 및 이들의 발모 효과에 대한 적용 실험이 진행되어야 할 것으로 판단된다. 이러한 결과를 응용하면 기존 탈모 치료 관련 약물들의 가지고 있는 부작용을 최소화할 수 있는 천연물질 제재를 이용한 새로운 탈모 치료제로서의 개발이 가능할 것이다.
- 위의 결과들로부터 기능성 추출물이 효과적인 탈모 억제 및 발모 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 인체에 적용하는데 있어서는 기능성 소재 추출물에 중금속, 잔류농약, 잔류이산화황 등과 같이 존재할 가능성이 높은 독성물질에 대한 확인과 제거가 필요할 것으로 여겨지며, 추후에는 발모 효과를 더욱 극대화할 수 있도록 10가지 기능성 소재 추출물의 여러 성분 중에 발모 효과를 나타내는 지표 물질을 찾아내는 연구 및 이들의 발모 효과에 대한 적용 실험이 진행되어야 할 것으로 판단된다. 이러한 결과를 응용하면 기존 탈모 치료 관련 약물들의 가지고 있는 부작용을 최소화할 수 있는 천연물질 제재를 이용한 새로운 탈모 치료제로서의 개발이 가능할 것이다.
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