산수유 종자 추출물의 천연 방부제로서 가능성을 평가하기 위하여 항균활성 및 화장품 방부 효능 평가를 실시하였다. 산수유 종자는 각각 1,3-부틸렌글리콜과 에탄올을 이용하여 추출하였다. Paper disc method로 항균활성을 평가한 결과 Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis와 Propionibacterium acnes에서 항균활성이 나타났으며 산수유 종자 1,3-부틸렌글리콜 추출물(COS-A)이 여드름균에대해 $26.7{\pm}4.0mm$로 가장 높았다. 최소저해농도(MIC) 측정 결과 산수유 종자 에탄올 추출물(COS-B)이 가장 낮은 농도에서 S. epidermidis균의 생장을 억제하였다. 에멀션에서의 방부효능 평가를 위해 Challenge test를 실시한 결과 COS-A와 COS-B를 첨가한 에멀션에서 균 접종 7일 후 피부상재균이 100% 사멸되었다. 이러한 결과는 산수유 종자 추출물이 화장품에서 합성방부제를 대체할 천연 방부제로서 가능성이 있을 것으로 사료된다.
산수유 종자 추출물의 천연 방부제로서 가능성을 평가하기 위하여 항균활성 및 화장품 방부 효능 평가를 실시하였다. 산수유 종자는 각각 1,3-부틸렌글리콜과 에탄올을 이용하여 추출하였다. Paper disc method로 항균활성을 평가한 결과 Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis와 Propionibacterium acnes에서 항균활성이 나타났으며 산수유 종자 1,3-부틸렌글리콜 추출물(COS-A)이 여드름균에대해 $26.7{\pm}4.0mm$로 가장 높았다. 최소저해농도(MIC) 측정 결과 산수유 종자 에탄올 추출물(COS-B)이 가장 낮은 농도에서 S. epidermidis균의 생장을 억제하였다. 에멀션에서의 방부효능 평가를 위해 Challenge test를 실시한 결과 COS-A와 COS-B를 첨가한 에멀션에서 균 접종 7일 후 피부상재균이 100% 사멸되었다. 이러한 결과는 산수유 종자 추출물이 화장품에서 합성방부제를 대체할 천연 방부제로서 가능성이 있을 것으로 사료된다.
To evaluate the possibility as a natural preservative of Cornus officinalis seed extracts, we investigated the anti-microbial activity and preservation effect of cosmetics. Cornus officinalis seed extracted with 1,3-Butylene Glycol(1,3-BG) and Ethanol(EtOH). As a result, Cornus officinalis seed extr...
To evaluate the possibility as a natural preservative of Cornus officinalis seed extracts, we investigated the anti-microbial activity and preservation effect of cosmetics. Cornus officinalis seed extracted with 1,3-Butylene Glycol(1,3-BG) and Ethanol(EtOH). As a result, Cornus officinalis seed extracts showed anti-microbial activity at Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Propionibacterium acnes and Cornus officinalis seed 1,3-BG extracts(COS-A) showed $26.7{\pm}4.0mm$ clear zone at the $1000.0{\mu}l/ml$. Minimum inhibitory concentration of S. epidermidis was observed at Cornus officinalis seed EtOH extracts(COS-B) $25.0{\mu}l/ml$. The result of challenge test for preservation effect on cosmetics, S. aureus and S. epidermidis was 100% eliminated from emulsion containing COS-A and COS-B after 7 days. These results suggest that Cornus officinalis seed extracts may have possibility as the natural preservative instead of synthetic perservative on cosmetics.
To evaluate the possibility as a natural preservative of Cornus officinalis seed extracts, we investigated the anti-microbial activity and preservation effect of cosmetics. Cornus officinalis seed extracted with 1,3-Butylene Glycol(1,3-BG) and Ethanol(EtOH). As a result, Cornus officinalis seed extracts showed anti-microbial activity at Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Propionibacterium acnes and Cornus officinalis seed 1,3-BG extracts(COS-A) showed $26.7{\pm}4.0mm$ clear zone at the $1000.0{\mu}l/ml$. Minimum inhibitory concentration of S. epidermidis was observed at Cornus officinalis seed EtOH extracts(COS-B) $25.0{\mu}l/ml$. The result of challenge test for preservation effect on cosmetics, S. aureus and S. epidermidis was 100% eliminated from emulsion containing COS-A and COS-B after 7 days. These results suggest that Cornus officinalis seed extracts may have possibility as the natural preservative instead of synthetic perservative on cosmetics.
산수유는 전국적으로 재배면적 및 생산량이 해마다 증가하고 있으며 수출입 동향역시 증가하고 있는 추세이나, 우리나라에서는 그 이용도가 주로 과실만을 이용한 한약재나 일부 식품가공품에만 국한되어 있고 종자는 버려지는 실정이다[17,18]. 따라서 본 연구에서는 천연 부산물인 산수유 종자 추출물을 이용하여 화장품에 발생하기 쉬운 세균 및 진균에 대하여 항균 활성을 평가하고 이를 화장품 에멀션 제형에 적용하여 방부력을 평가함으로써 산수유 종자 추출물이 화장품의 천연 방부제로서 사용될 수 있는 가능성을 탐색하고자 하였다.
제안 방법
본 연구에서는 천연부산물인 산수유 종자를 이용하여 30% 1,3-BG, 5% EtOH을 용매로 하여 추출한 후 항균활성 측정 및 에멀션에 적용하여 방부력을 평가하여 천연 방부제로서 사용될 수 있는 가능성을 평가하였으며 그 결과는 다음과 같다.
대상 데이터
본 실험에서 사용한 산수유 종자는 전라남도 구례군에 위치한 구례 산수유 영농조합법인으로부터 제공 받아 사용하였다. 각 추출물은 30% 1,3-Butylene glycol(1,3-BG)과 5% EtOH을 용매로 하여 산수유 종자와 각각 1:5, 1:20의 비율로 추출하였으며 액상 형태로 4℃에 보관하면서 in vitro 실험에 사용하였다.
이론/모형
산수유 종자 추출물의 최소저해농도는 brothdilution method[19]를 이용하여 측정하였다. 세균 및 진균은 37℃에서 24시간 동안 전 배양하여 활성화시킨 뒤 새 액체배지에 1백금이량을 희석하여 사용하였다.
산수유 종자 추출물의 항균 효과는 Paper disc method를 이용하여 측정하였다. 시험에 사용된 세균 및 진균은 37℃에서 24시간 동안 전 배양하여 활성화시킨 뒤 새 액체배지에 1백금이량을 희석하여 사용하였다.
산수유 종자 추출물의 화장품 제형에 대한 방부력은 Challenge test를 이용하여 측정하였다[20], 실험 시료로 산수유 종자 추출물을 2.00% 함유한 에멀션을 사용하였으며 양성대조군으로는 합성방부제인 Methylparaben(M.
성능/효과
1. 산수유 종자 추출물의 항균력에 대하여 Paper disc method법으로 평가한 결과 모든 산수유 종자 추출물에서 농도 의존적으로 항균활성이 나타났으며 각 균주마다 차이를 보였으나, 일부 진균보다 그람양성균 및 그람음성균에 대하여 더 큰 항균력을 보였다.
2. 균에 대한 산수유 종자 추출물의 MIC를 측정한 결과 COS-B에서 가장 낮은 농도로 S. epidermidis균의 생장을 억제하였으며, COS-C에서 E. coli에 대해 50.0μl/ml의 MIC를 보여 생육저해환측정 실험과 상이한 결과를 보였으나, 이는 시료의 전처리 및 배지의 물리적 형태 등의 영향에 따른 결과라 사료된다.
3. 산수유 종자 추출물을 에멀션 제형에 적용하여 화장품 방부효과를 측정한 결과 COS-A와 COS-B를 첨가한 에멀션에서 균 접종 7일 후 그람양성균이 100.0% 사멸되어 높은 방부력을 나타내었다.
후속연구
coli에 대하여 비교적 낮은 항균 활성을 나타낸 것과는 상이한 결과이다. 각 연구법에 따라 항균 활성에 차이를 보이는 이유는 시료의 전처리법과 배양에 사용된 배지의 물리적 형태에 차이가 있으므로[18] 추출물의 확산 정도나 생육의 억제 정도에 영향을 미치기 때문인 것으로 사료된다.
에멀션을 이용한 화장품 방부력 테스트에서 나타난 결과로 미루어 보아 산수유 종자 추출물이 진균류에 대하여는 방부력을 나타내지 않았으나, 30% 1,3-BG와 5% EtOH을 산수유 종자와 1:5의 비율로 추출한 COS-A와 COS-B가 그람음성균보다 그람양성균에 대하여 높은 방부력을 나타내는 것으로 조사되었다. 화장품에 사용되는 천연방부제로 적용할 때 정향추출물 또는 잔토리졸[23,24] 등과 같이 진균 및 효모균에 강한 항균 활성을 나타내는 물질과 복합처방 시 합성방부제를 대체할 수 있는 원료로써 가능성이 있을 것으로 사료됨으로 추가적인 연구를 진행중에 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
파라벤류 방부제란 무엇인가?
파라벤류 방부제는 화장품에서 대표적으로 사용되는 방부제이며 메틸파라벤, 에틸파라벤, 프로필파라벤, 뷰틸파라벤 등이 있고, 특히 메틸파라벤과 프로필파라벤의 혼합물이 가장 널리 사용된다. 파라벤류 방부제는 무색, 무취, 불휘발성의 백색 파우더 형태이고 화학적으로 안정하며 폭넓은 pH영역에서 효과를 발휘하는 장점이 있으며 낮은 농도에서도 곰팡이에 대한 살균 작용이 효과적이다[9].
파라벤류 방부제의 특징은 무엇인가?
파라벤류 방부제는 화장품에서 대표적으로 사용되는 방부제이며 메틸파라벤, 에틸파라벤, 프로필파라벤, 뷰틸파라벤 등이 있고, 특히 메틸파라벤과 프로필파라벤의 혼합물이 가장 널리 사용된다. 파라벤류 방부제는 무색, 무취, 불휘발성의 백색 파우더 형태이고 화학적으로 안정하며 폭넓은 pH영역에서 효과를 발휘하는 장점이 있으며 낮은 농도에서도 곰팡이에 대한 살균 작용이 효과적이다[9]. 이미다졸리디닐우레아는 세균에 대한 활성이 좋고 클로로페네신과 페녹시에탄올 등의 알코올류 방부제는 값이 싸고 다양한 미생물에 효과적이다.
천연방부제 개발을 위한 연구들이 진행된 배경은 무엇인가?
MCI와 MI등의 이소치아졸 화합물은 연한 호박색을 띄고 부드러운 냄새가 나며 맑은 액상의 물질로 낮은 농도에서도 다양한 미생물에 효과적으로 작용하는 장점이 있다[8]. 그러나 이들 합성방부제는 체내에 축적되면 내분비계 교란을 일으키고 알레르기를 유발하기도 하며 접촉성 피부염이나 알레르기 등 피부자극을 일으킨다는 단점이 있다[10]. 이에 따라 합성방부제의 부작용을 극복하기 위한 대체제 개발 필요성이 증가되면서 천연 항균 물질을 주요 성분으로 함유한 천연방부제 개발을 위한 연구들이 진행되어 왔다[11].
참고문헌 (24)
서경희(2005). 화장품과 미생물 서울:화장품신문사.
S. R. Hwang, J. O. Nam, B. J. Lee, W. H. Song, C, S, Lee. Recent Emulsion Technology in Cosmetics. KSBB Journal. 27(4), 207 (2012).
H. S. Cho, S. W. Kang, J. H. Kim, M. J. Choi, H. W. Yu, Euteum Park, H. S. Chun, Antioxidant and Antimicrobial Activities of Combined Extracts of Galla rhois, Achyranthes japonica Nakai, Terminalia chebula Retz and Glycyrrhiza uralenesis. KSBB Journal. 29(1), 29 (2014).
J. H. Kim, E. J. Do, Guemsan Lee. Investigation of Anti-microbial Activity of Herbal Medicines Used as Natural Preservatives Based on the Analysis of Papers and Patents. J. Physiol & Pathol Korean Med. 29(1), (2015).
M. S. Ryu, J. K. Kim, N. K. Kim. Growth of Pseudomonas aeruginosa in Cosmetics(Emulsion-type) and the Effect of Antiseptics. Korean J. Biotechnol. Bioeng. 7(2), 118 (1992).
M. S. Yoo. Effect of antiseptics for prevention of microbial contamination in cosmetics. Chemical Engineering. Sung Kyun Kwan Unversity. (1990).
E. M. Cho, J. T. Bae, H. B. Pyo, G. S. Lee. Antimicrobial Plant Extracts as an Alternative of Chemical Preservative: Preservative Efficacy of Terminalia chebula, Rhus japonica (gallut) and Cinnmomum cassia Extract in the Cosmetic Formular. J. Soc. Cosmet. Scientists Korea. 34(4), 325 (2008).
J. E. Ku, H. S. Han, J. H. Song. The Recent Trend of the Natural Preservative Used in Cosmetics. Kor. J. Aesthet. Cosmetol. 11(5), 835 (2013).
H. S. Ahn, W. H. Nah, J. E. Lee, Y. S. Oh, M. C. Gye. Toxicity and Endocrine Disrupting Effect of Parabens. Korean J. Environ. Biol. 27(4), 323 (2009).
S. H. Jeong. A Review Safety Evaluations of Cosmetic Preservatives. Kor. J. Aesthet. Cosmetol. 11(5), 827 (2013).
S. H. Hwang, C. H. Park. Preservation of Cosmetics By Ethanol Extract of Scutellaria baicalensis GEORGE. KSBB Journal. 24(4), 347 (2009).
E. Y. Choi, J. S. Lee, Y. S. Choe, T. B. Choe. Study on Antimicrobial Activity of Natural Preservatives and Effect of Cosmetic Formulation on Antimicrobial Activity. J. Industrial Science and Technology. Kon-Kuk University. 31, 11 (2006).
Y. K. Park, W. K. Whang, I. H. Kim. The Antidiabetic Effects of from Cornus officinalis Seed. Chung-Ang J. Pharm. Sci. 9, 5 (1995).
K. I. Seo, S. W. Lee, K. H. Yang. Antimicrobial and Antioxidative Activities of Corni Fructus Extracts. Korean J. Postharvest Sci. Technol. 6(1), 99 (1999).
Y. H. Jeon, M. H. Park, Meera Kim. Antibacterial Activity of the Ethanol Extract from Cornus officinalis against Some Bacteria Related to Foodborne Illness and Food Spoilage. J. East Asian Soc Dietary Life. 22(5), 692 (2012).
H. J. Jeon, M. J. Kim. Comparative studies on nutrients in Lycii Fructus and Corni Fructus by the different Drying Methods. Sook Myung Womens University. 10, 81 (1995).
C. H. Park, N. S. Soeng, S. T. Lee, K. B. Youn, S. G. Son. Studies on Multiplication of Cornus officinalis by in vitro Culture. Korean J. Medical Crop Sci. 1(1), 63 (1993).
S. O. Lee, S. M. Han, H. M. Kim, S. K. Jeung, J. Y. Choi, I, J, Kang. Chemical Components and Antimicrobial Effects of Corni fructus. J. Korean Soc Food Sci Nutr. 35(7), 891 (2006).
Mann. C. M. and J. L. Markham. 1998. A new method for determining the minimum inhibitory concentration of essential oils. J. Appl. Microbiol. 84, 538-544 (1998).
Farrinton. J. K. E. L. Martz. S. J. Wells. C. C. Ennis. J. Holder. J. W. Levchu. K. E. Avis. P. S. Hoffman, A. D. Hitchins. and J. M. Madden. Ability of laboratory methods to predict in-use efficacy of antimicrobial preservatives in an experimental cosmetic, Appl. Environ. Microbiol. 60, 4553-4558 (1994),
Y. D. Kim, H. K. Kim, K. J. Kim. Antimicrobial Activity of Solvent Fraction from Cornus officinalis. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 32(6), 829-832 (2003).
J. M. Lee, S. S. Heo. Isolation and Identification of Antifungal Compounds from Eugenia caryophyllata Extracts. J. of Korean Oil Chemists' Soc., 31(4), 740 (2014).
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.