[논문]백미발효 화장품(Whitecrow)의 임상적 미백효과 평가

손창규; 장은수; 이삼근; 방기정

doi:10.12940/jfb.2020.24.2.60

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This study evaluated the Skin Whitening effects of 'fermented-C.' for Atrium cosmetics using a single-arm clinical trial. Twenty female adults (mean age 42.1 ± 6.6 year) were enrolled, all participants used this cosmetic product on their face for 4 weeks. The change of brightness (L-value) wa...

This study evaluated the Skin Whitening effects of 'fermented-C.' for Atrium cosmetics using a single-arm clinical trial. Twenty female adults (mean age 42.1 ± 6.6 year) were enrolled, all participants used this cosmetic product on their face for 4 weeks. The change of brightness (L-value) was measured by spectrophotometer while subjective assessments were also obtained to find the participants opinions on whitening and their general satisfaction measured by a 5-point scale (5 for very satisfactory, 5 for satisfactory, 3 for moderate, 2 for unsatisfactory, 1 for very unsatisfactory). The participants were also questioned about any adverse effects by filling out a self-monitoring report. The average L-value increased from 62.55 ± 2.14 on day 0 to 63.22 ± 1.96 after 4 weeks corresponding to a 1.1% brightness improvement (p < 0.01). The average scores for subjective whitening and general satisfaction were better than moderate with scores of 3.6 ± 0.5 and 3.7 ± 0.7, respectively. No notable complaints were reported regarding any kind of adverse effects such as erythema, itching or burning. The clinical data collected in this study supports that fermented-C. from Atrium cosmetics has whitening potential in a safe Functional Cosmetics package.

주제어

표/그림 (6)

그림 Figure 1. Prototype of 'Whitecrow' Cosmetics
그림 Figure 2. Spectrophotometer and Face Camera
그림 Figure 3. Objective and Subjective Measurements of Whitening Effects
표 Table 1. Characteristics of Participants
그림 Figure 4. Satisfaction Scores after using ‘Whitecrow’
표 Table 2. Spectrophotometer-Measured Objective Changes in Brightness

AI 본문요약
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문제 정의

연구자들은 백미가 흑색종을 억제하는 효과가 매우 탁월하다는 보고에 근거하여(Son, Kim, Han, Lee, Choi, Lee, & Son, 2014), 저농도의 세포실험에서 멜라닌의 합성을 저해하는 효과를 확인하였으며, 특히 Latobacillus casei로 발효한 분획물에서 세포독성은 줄어든 대신 멜라닌 합성저해 효과의 증가는 확인하였으나, 그동안 인체에 대한 적용례는 없었다. 따라서, 본 연구는 백미추출물의 미백효과를 임상적 으로 검증하여, 향후 미백화장품으로 개발하기 위한 중요한 근거로 삼고자 한다.
본 임상 연구는 박주가리과에 속하고 해열작용과 혈열·허 열을 치료하는 목적으로 사용하는 백미(Cynanchi Atrati) 뿌리의 추출물을 첨가하여 만든 화장품의 미백효과를 평가하 였다. 연구자들은 백미가 흑색종을 억제하는 효과가 매우 탁월하다는 보고에 근거하여(Son, Kim, Han, Lee, Choi, Lee, & Son, 2014), 저농도의 세포실험에서 멜라닌의 합성을 저해하는 효과를 확인하였으며, 특히 Latobacillus casei로 발효한 분획물에서 세포독성은 줄어든 대신 멜라닌 합성저해 효과의 증가는 확인하였으나, 그동안 인체에 대한 적용례는 없었다.

제안 방법

시험 대상자들은 이상반응 발생 즉시 본 센터로 보고하도록 하였다. 또한 설문지를 통하여 첫 사용 일부터 홍반 (Erythema), 부종(Edema), 인설(Scaling), 가려움(Itching), 자통(Stinging), 작열감(Burning), 뻣뻣함(Tightness), 따끔거림(Prickling)이나 다른 이상반응이 발생하는지의 존재 여부를 자세히 관찰하고 피부 이상 반응이 나타날 시 심한 정도에 따라 등급(0: 없음, 1: 미약함, 2: 심함, 3: 심각함)을 표시하고 이에 대한 검사 소견을 작성하였다
미백효과 개선의 주관적인 만족도를 측정하기 위하여, 모든 대상자에게 제품 사용 4주 후에 5-point scale(5: 매우 만족, 4: 만족, 3: 보통, 2: 불만족, 1: 매우 불만족)로 구성된 설문 항목에 대답하도록 하였다.
기능성을 담보하는 화장품은 원하는 기능을 달성하기 위하여 일정한 농도 이상을 함유하여야 하는데, 예로 식약처에 미백성분으로 등록된 닥나무 추출물은 2% 이상 함유하여야 한다(Kim, Bae, Lee, Kim, Kim, & Choi, 2017). 본 시제품은 0.2%의 백미 추출물을 함유한 것으로, 낮은 농도에서 멜라닌 합성을 억제하는 전 임상 결과에 근거하여 닥나무 추물물의 권고 농도보다는 훨씬 낮은 농도로 제작된 시제품으로 인체적용시험을 수행하였다. 4주간의 시제품을 적용한 뒤의 피부 미백(피부 밝기) 효과는 색차계 (Spectrophotometer)로 측정된 L-value인 객관적 지표와 개선 효과의 느낌을 주관적으로 평가한 지표 모두에서 유의한 변화가 있었다(Figure 3).
본 제품에 대한 기호도를 측정하기 위하여, 사용 후 4주 후에 총 9개 항목(향, 점도, 색, 피부 흡수, 산뜻함, 발림·퍼짐, 부드러움, 촉촉함 및 탄력감)에 대한 설문을 하였다. 모든 평가대상자에게 5-point scale(5: 매우 만족, 4: 만족, 3: 보통, 2: 불만족, 1: 매우 불만족)로 각각의 항목에 대한 기호 도를 선택하도록 하였다.

대상 데이터

본 시험에서 사용된 화장품(Whitecrow라 명명함)은 화장품 원료 소재 (주)케이피티(오송, 한국)의 크림 베이스에 Latobacillus casei로 발효시킨 백미(白薇, Cynanchi Atrati Radix)헥산 추출물을 약 0.2% 함유한 것으로 ㈜케이피티 (관리번호 9IQ-E-0076)에 의뢰하여 제작되었다(Figure 1). 이전에 30명의 대상자를 통한 48시간 피부첩포 시험에서 안전함으로 확인되었다.
대조군이 없는 single-arm 설계로 시작 전과 4주 동안의 화장품 사용 후의 미백효과를평가하는 연구로서, 세명대학교 화장품임상연구지원센터 표준운영지침(SOP) 및 참고문헌에 제시한 논문 자료를 근거로 세명대학교 한방병원 기관생명 연구윤리위원회의 승인(GCC-033-19-001)을 득한 후에 수행되었다. 본 연구의 참여자는 아래와 같은 선정기준과 제외 기준(Son, Jang, Lee, & Barng, 2019)을 만족하고 서면으로 동의한 20~53세의 성인 여성 20명으로 구성되었으며, 2019 년 09월 10일부터 2019년 10월 14일 사이에 실시되었다. 대상자는 인터넷 및 전화 접수 등을 통해 모집되었다.
연구는 20명의 대상자에서 Latobacillus casei로 발효시킨 백미 분획은 포함하는 화장품 시제품(Whitecrow)의 미백 효과를 확인하였다. 대상자는 평균 연령이 42.

데이터처리

본 제품에 대한 기호도를 측정하기 위하여, 사용 후 4주 후에 총 9개 항목(향, 점도, 색, 피부 흡수, 산뜻함, 발림·퍼짐, 부드러움, 촉촉함 및 탄력감)에 대한 설문을 하였다. 모든 평가대상자에게 5-point scale(5: 매우 만족, 4: 만족, 3: 보통, 2: 불만족, 1: 매우 불만족)로 각각의 항목에 대한 기호 도를 선택하도록 하였다.
0 프로그램을 사용하여 분석하였다. 주 평가 항목인 L-value로 측정된 미백효과는 시작 전후의 평균값의 비교(paired t-test)로 분석하였으며, 주관적 미백효과 평가와 일반적 만족도 평가는 구간 빈도와 점수화된 평균값 분석으로 실시하였다.

성능/효과

2%의 백미 추출물을 함유한 것으로, 낮은 농도에서 멜라닌 합성을 억제하는 전 임상 결과에 근거하여 닥나무 추물물의 권고 농도보다는 훨씬 낮은 농도로 제작된 시제품으로 인체적용시험을 수행하였다. 4주간의 시제품을 적용한 뒤의 피부 미백(피부 밝기) 효과는 색차계 (Spectrophotometer)로 측정된 L-value인 객관적 지표와 개선 효과의 느낌을 주관적으로 평가한 지표 모두에서 유의한 변화가 있었다(Figure 3). L-value에서 변화 크기는 작았지만 90%의 대상자에서 0주에 비하여 2주와 4주에서 시간의 경과에 따라서 점증적으로 호전되었고, 주관적 평가에서도 평균 3.
4주간의 시제품을 적용한 뒤의 피부 미백(피부 밝기) 효과는 색차계 (Spectrophotometer)로 측정된 L-value인 객관적 지표와 개선 효과의 느낌을 주관적으로 평가한 지표 모두에서 유의한 변화가 있었다(Figure 3). L-value에서 변화 크기는 작았지만 90%의 대상자에서 0주에 비하여 2주와 4주에서 시간의 경과에 따라서 점증적으로 호전되었고, 주관적 평가에서도 평균 3.6 ± 0.5의 긍정적 답변은, 본 시제품의 미백효과 가능성을 의미한다.

후속연구

본 연구는 발효백미 추출물을 이용한 미백 소재개발을 목표로 한 처음의 인체적용시험 결과로서, 아름다운 피부를 가지고 싶어 하는 소비자의 욕구와 기대에 맞는 한약소재의 제품 개발의 중요한 정보가 되길 바란다. 향후 최종 생산과 인체적용시험의 결정에서는 발효백미의 농도와 시험 기간의 설정에 신중할 필요가 있다.
이러한 주기에 맞추어 일반적으로 미백화장품의 효능을 임상적으로 평가하기 위해서는 약 8주 정도의 기간이 필요하다(Wu, Liu, Tao, Wang, & Zhao, 2016). 이러한 관점에서 4주간의 사용 기간은 미백의 변화를 평가를 위해서는 부족한 기간이라고 여겨진다, 이는본 연구는 제한점이라 할 수 있겠으나, 향후 제품개발의 진행을 위한 파일럿 연구로서의 의미는 크다고 하겠다.
본 연구는 발효백미 추출물을 이용한 미백 소재개발을 목표로 한 처음의 인체적용시험 결과로서, 아름다운 피부를 가지고 싶어 하는 소비자의 욕구와 기대에 맞는 한약소재의 제품 개발의 중요한 정보가 되길 바란다. 향후 최종 생산과 인체적용시험의 결정에서는 발효백미의 농도와 시험 기간의 설정에 신중할 필요가 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	천연 물질의 미백소재 중 연구되고 있는 소재의 예시로는 어떤 것들이 있는가?	이러한 안정성에 대한 이슈를 극복하기 위하여 화학소재에 비하여 부작용이 적은 것으로 알려진 천연 물질의 미백소재 연구가 활발히 이루어 지고 있다(Kim & Lee, 2014). 그러한 예로, 도화(Prunus persica Flos), 황백(Phellodendron amurense), 산초 (Zanthoxylum schnifolium), 황칠나무(Dendropanax morbifera) 및 닥나무(Broussonetia kazinoki) 추출물 유래의 미백소재 활용성이 제시되었다(Jeong, 2018). 한편, 이러한 단일 한약 혹은 여러 한약물로 구성된 처방을 응용하여 만들어진 것은 한방화장품이라 하는데, 오랜 임상적 경험과 한국인의 피부에 맞는 소재라는 점에서 그 시장이 확대되고 있다(Song, Ko, & Yang, 2011).
	백미 뿌리의 추출물은 보통 어떤 용도로 사용하는가?	본 임상 연구는 박주가리과에 속하고 해열작용과 혈열·허 열을 치료하는 목적으로 사용하는 백미(Cynanchi Atrati) 뿌리의 추출물을 첨가하여 만든 화장품의 미백효과를 평가하 였다. 연구자들은 백미가 흑색종을 억제하는 효과가 매우 탁월하다는 보고에 근거하여(Son, Kim, Han, Lee, Choi, Lee, & Son, 2014), 저농도의 세포실험에서 멜라닌의 합성을 저해하는 효과를 확인하였으며, 특히 Latobacillus casei로 발효한 분획물에서 세포독성은 줄어든 대신 멜라닌 합성저해 효과의 증가는 확인하였으나, 그동안 인체에 대한 적용례는 없었다.
	멜라닌은 무엇이며, 체내에서 어떤 역할을 하는가?	멜라닌(melanin)은 인체의 피부를 중심으로 하는 조직에 존재하는 흑색 혹은 갈색 색소의 총칭으로, 자외선으로부터 피부를 보호하고 체온을 유지하는 생리적 기능과 더불어 이색소의 양이 사람의 피부색을 결정한다(Maranduca, Branisteanu, Serban, Branisteanu, Stoleriu, Manolache, & Serban, 2019). 멜라민의 색소가 현저하게 줄어드는 백색증 (Albino)도 존재하지만, 과도한 색소침착은 기미나 주근깨의 생성 등과 같은 미용적인 측면에서 문제로 인식되고 있다.

참고문헌 (15)

Grove, G., & Kligman, A. (1983). Age-associated changes in human epidermal cell renewal. Journals of Gerontology, 38(2), 137-142. doi:10.1093/geronj/38.2.137

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Han, D., & Park, K. (2006). Analysis on the purchasing condition and satisfaction of whitening cosmetics. Journal of the Korean Society of Fashion and Beauty, 4(4), 42-55.
Jeon, J., Park, K., Lee, H., Shin, S., Zhang, T., Won, M., Yoon, H., Choi, M., Kim, H., Son, C., Hong, J., & Hur, G. (2011). Water extract of Cynanchi atrati Radix regulates inflammation and apoptotic cell death through suppression of IKK-mediated NF- ${\kappa}B$ signaling. Journal of Ethnopharmacology, 137(1), 626-634. doi:10.1016/j.jep.2011.06.022

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Jeong, S. (2018). A review of current research on natural skin whitening products. Asian Journal of Beauty and Cosmetology, 16(4), 599-607. doi:10.20402/ajbc.2018.0243

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Kim, E. (2006). A study of whitening cosmetics from natural products. Asian Journal of Beauty and Cosmetology, 4(2), 195-203.
Kim, K., & Lee, N. (2014). Herbal extracts research trend that have effects on melanin production and control. Asian Journal of Beauty and Cosmetology, 12(4), 453-461.
Kim, K., Bae, Y., Lee, E., Kim, S., Kim, E., & Choi S. (2017). 화장품학 [Cosmetology]. Paju: Medicean Publishing.
Lee, J., & Roh, S. (1998). A literatual studies on the pruritic dematoses. Journal of Korean Medicine Ophthalmology, Otolaryngology & Dermatology. 11(1), 219-239.
Maranduca, M., Branisteanu, D., Serban, D., Branisteanu, D., Stoleriu, G., Manolache, N., & Serban, I. (2019). Synthesis and physiological implications of melanic pigments. Oncololy Letter, 17(5), 4183-4187. doi:10.3892/ol.2019.10071
Park, J., & Yoon, O. (2013). Asian Journal of Beauty and Cosmetology, 11(2), 219-229.
Son, S., Kim, H., Han, J., Lee, J., Choi, M., Lee, J., & Son, C. (2014). Anti-melanoma activity of Cynanchi atrati Radix is mediated by regulation of NF-kappa B activity and pro-apoptotic proteins. Journal of Ethnopharmacology, 153(1), 250-257. doi:10.1016/j.jep.2014.02.037

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Son, C., Jang, E., Lee, S., & Barng, K. (2019). Consumer perception and evaluation of cynanchi atrati radix fermented oriental cosmetics for skin whitening, Journal of Fashion Business, 23(5), 137-150, doi:10.12940/jfb.2019.23.5.137
Song, J., Ko, J., & Yang, J. (2011). A study on analysis of prescription and consumer awareness in oriental herbal cosmetics. Asian Journal of Beauty and Cosmetology, 9(3), 107-115.
Wu, J., Liu, Q., Tao, L., Wang, N., & Zhao, H. (2016). Efficacy evaluation of whitening cosmetics. Asian Journal of Beauty and Cosmetology, 14(2), 139-145. doi:10.20402/ajbc.2016.0026
Zhang, Z., Zhou, J., Hayashi, K. & Mitsuhashi, H. (1985). Studies on the constituents of asclepiadaceae plants. LVIII. The structures of five glycosides, cynatratoside-A, -B, -C, -D, and -E, from the Chinese drug "pai-wei," Cynanchum atratum Bunge. Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 33(4), 1507-1514. doi:10.1248/cpb.33.1507

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