[논문]발효 스쿠알렌을 함유한 마이크로좀의 제조 및 효능효과

김예진; 김태현; 조희경; 성낙준; 김인영; 유광호; 김영호

doi:10.12925/jkocs.2020.37.5.1159

발효 스쿠알렌을 함유한 마이크로좀의 제조 및 효능효과
Effectiveness and Preparation of Microsome containing Fermented Squalene 원문보기

Journal of the Korean Applied Science and Technology = 한국응용과학기술학회지, v.37 no.5, 2020년, pp.1159 - 1170

김예진 ((주)메가코스R&I CENTER) , 김태현 ((주)메가코스R&I CENTER) , 조희경 ((주)메가코스R&I CENTER) , 성낙준 ((주)메가코스R&I CENTER) , 김인영 ((주)바이오뷰텍 기업부설연구소) , 유광호 ((주)메가코스R&I CENTER) , 김영호 ((주)메가코스R&I CENTER)

초록
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본 연구에서는 미생물을 이용하여 개발한 발효 스쿠알렌의 안정성 향상을 위하여 마이크로좀-SQ20 (Microsome-SQ20)을 제조하고, 이에 대한 물리적 거동 및 특성과 효능효과에 대하여 연구하였다. 마이크로좀-SQ20의 외관은 투명한 액체로 고유의 냄새를 가지고 있었다. 색상은 무색이고, 비중은 0.928, pH는 5.82 (20%용액)로 화장품에 사용하는데 적합한 나노에멀젼이 형성되었다. 스쿠알렌의 주성분 함량은 20.05%로 안정하게 봉입이 된 것을 확인할 수 있었다. 마이크로좀-SQ20을 0.1% 수용액화하여 측정한 입자크기는 134.8 nm로 bluish한 유화상을 얻었다. F-SQ(Fermented squalene)과 MF-SQ(Microsome squalene)의 DPPH라디칼에 의한 항산화 효과는 각각 80.72%, 81.5%로, L-ascorbic acid와 비교하여 동등한 효과를 보였다. F-SQ 및 MF-SQ은 10 ppm에서 각각 150.3%, 129.9%의 세포생존율을 나타냈다. SQ, F-SQ, MF-SQ의 elastase 저해능은 10 ppm에서 각각 8.7%, 10.33%, 8.7%의 저해능력을 가지고 있음을 알 수 있었다. MMP-1 저해능력은 SQ, F-SQ, MF-SQ 모두 10 ppm에서 각각 1.55%, 41.44%, 31.79%를 나타내 F-SQ의 collagenase 저해능이 우수한 것을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, to improve the stability of fermented squalene developed using microorganisms, Microsome-SQ20 was prepared, and its physical behavior, properties, and efficacy were studied. The appearance of Microsome-SQ20 was a transparent liquid, no smell, and had a specific smell. The color was a transparent liquid, and the specific gravity was 0.928 and the pH was 5.82 (20% solution), forming a nano-emulsion suitable for use in cosmetics. It was confirmed that the content of the main component of squalene was 20.05%, which was stably sealed. The particle size measured by 0.1% aqueous solution of Microsome-SQ20 was 134.8 nm to obtain a bluish emulsified phase. The antioxidant effects of F-SQ and MF-SQ by DPPH radicals were 80.72% and 81.5%, respectively, showing superior effects compared to L-ascorbic acid. The cell viability of squalene (SQ), fermented squalene (F-SQ) and microsome squalene (MF-SQ) was at 10 ppm, respectively, showing 121.2%, 150.3%, and 129.9% cell viability. It was found that SQ, F-SQ, and MF-SQ had an elastase inhibitory ability of 8.7%, 10.33% and 8.7% at 10 ppm, respectively. In addition, the inhibitory ability of MMP-1 was 1.55%, 41.44%, 31.79% at 10 ppm for SQ, F-SQ, and MF-SQ, respectively, indicating that F-SQ significantly reduced the MMP-1 expression.

주제어

표/그림 (10)

표 Table 1. Preparing method of Microsome-SQ20 using CleanEmul-7300 of Mixed Polyglyceryl-10 Oleate and Sucrose Distearate
그림 Fig. 2. Pictures of Microsome-SQ20 with fermented squalene; (A): transparent Microsome SQ-20, (B): 0.1% diluted solution in water, (C): 1% diluted solution in water.
표 Table 2. Physical Properties of Microsome-SQ20 with 20% Fermented Squalene
그림 Fig. 3. Pictures of particle size of Microsome-SQ20 with fermented squalene; (a): 0.1% diluted solution in water, (b): 1% diluted solution in water.
그림 Fig. 4. Effect of fermented squalene (F-SQ) and microsome fermented squalene (MF-SQ) measured by DPPH radical scavenging assay.
그림 Fig. 5. Cell viability effect of fermented squalene (F-SQ) and microsome fermented squalene (MF-SQ) on cell viability in human dermal fibroblast. The results were presented as means of triplicates ± standard deviation (SD). *p<0.05 vs control.
그림 Fig. 6. Effect of fermented squalene (F-SQ) and microsome fermented squalene (MF-SQ) on elastase activity in human dermal fibroblasts. Cultured cells were harvested and used for the detection of elastase activity. Phosphoramidon was used as positive control. The results were presented as means of triplicates ± standard deviation (SD). *p<0.05 vs control.
그림 Fig. 7. Effect of fermented squalene (F-SQ) and microsome fermented squalene (MF-SQ) on a type I procollagen biosynthesis in human dermal fibroblasts. Human dermal fibroblasts were pre-treated with SQ, F-SQ and MF-SQ for 24 h in serum-free media, then type I procollagen was measured from the supernatant. TGF-β1 was used as positive control. The results were presented as means of triplicates ± standard deviation (SD). *p<0.05 vs control.
그림 Fig. 8. Inhibitory effect of fermented squalene (F-SQ) and microsome fermented squalene (MF-SQ) on a MMP-1 activity. Human dermal fibroblasts were pre-treated with SQ, F-SQ and MF-SQ for 24 h in serum-free media, and after UVB (30 mJ/cm2) irradiation and TNF- α (10 ng/mL) treatment, MMP-1 was measured from the supernatant. TGF-β1 was used as positive control. The results were presented as means of triplicates ± standard deviation (SD). *p<0.05 vs control.
그림 Fig. 9. Determination results of Microsome-SQ20 containing squalene in essence formulation measured by HPLC analysis; (a) stability of microsome-SQ20 for 25 weeks, (b) stability of squqlene in essence application using 5% Microsome-SQ20 (c) stability of aldrich-squalene.

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 미생물을 이용하여 개발한 발효 스쿠알렌의 안정성 향상을 위하여 마이크로좀-SQ20을 제조하고, 이에 대한 물리적 거동의 특성과 효능효과에 대한 연구 결과를 하기와 같이 요약하였다.
투명한 형성된 마이셀 내부에 스쿠알렌을 봉입한 것을 미이크로좀(microsome)이라 명명하였다. 이를 사용하여 안정성 시험을 평가하고, 임상적 평가로써 세포독성시험, DPPH에 의한 항산화효과, 엘라스테이즈 (elastase) 저해능력 시험, MMP-1 저해능력시험, 프로콜라겐(procollagen) 합성능력을 평가하였고, HPLC 정량분석을 통해 스쿠알렌의 안정성을 확인하여 화장품 산업에 응용 가능하도록 연구한 결과를 보고한다.
이에 본 연구에서는 성균관대학교, 한국화학연구원, 생산기술연구원이 공동연구를 통해 개발한 미생물을 이용한 발효 스쿠알렌을 제공받아 캡슐화 및 물성평가, 효능평가 연구를 수행하였다. 스쿠알렌의 안정성 향상을 위해 식물성 비이온 계면활성제를 사용하여 발효스쿠알렌 함유한 오일상 (oil phase)을 나노셀 (nano-cell)에 통과시켜 나노 입자화하였다.

가설 설정

4) 고압분사 호모게나이저 (high pressure homogenizer)에 10,000psi, 20~30℃, 나노셀 (nano-cell)에 3~5회 통과하여 제조하였다. 5) 투명한 마이크로좀 상이 되면 제조를 완료하였다. 고압으로 통과에 따른 마찰 온도의 증가를 방지하기 위하여 냉각 순환이 장착된 장비를 사용하여 제조에 적용하였다.

제안 방법

(1)식에 나타낸 바와 같이 Beer Lambert 법칙에 맞도록 하기 위하여 실험군의 흡광도에 대조군의 흡광도를 나누어 얻은 값을 1로 빼 줌으로써 흡광도를 통하여 항산화 능력을 계산하였다.
3) D상을 첨가하여 혼합하고, 30℃까지 냉각하였다. 4) 고압분사 호모게나이저 (high pressure homogenizer)에 10,000psi, 20~30℃, 나노셀 (nano-cell)에 3~5회 통과하여 제조하였다. 5) 투명한 마이크로좀 상이 되면 제조를 완료하였다.
NHDF-Neo 세포를 96 well plate에 1×104 cells/well이 되도록 분주하여 24 h 동안 배양한 후 각 시료를 농도별(0, 2.5, 5, 10 ppm)로 첨가하였다.
따라서 F-SQ와 MF-SQ를 DPPH radical로 반응시켰을 때 free radical을 소거시키는 능력을 측정함으로써 이들이 가지는 항산화능을 비교할 수 있었다. SQ은 용해도가 좋지 않아 다른 시료와 동일한 농도에서 비교가 불가능하여 용해가 되는 최고농도에서 비교하였다. 그 결과, F-SQ와 MF-SQ는 250 ppm에서 각각 80.
Table 1의 제조방법에 따라 만들어진 발효스쿠알렌을 봉입한 투명한 나노 마이크로좀에 대하여 여러 가지 물성을 측정하였다. 그 결과를 Table 2에 나타내었다.
UVB 조사 후 무혈청배지에 희석한 시료와 TNF-α (10 ng/mL)를 동시 처리하여 24 h 반응시켰다.
5) 투명한 마이크로좀 상이 되면 제조를 완료하였다. 고압으로 통과에 따른 마찰 온도의 증가를 방지하기 위하여 냉각 순환이 장착된 장비를 사용하여 제조에 적용하였다.
Free radical은 인체 내의 지질, 단백질 등과 결합하여 노화를 유발한다[15]. 따라서 F-SQ와 MF-SQ를 DPPH radical로 반응시켰을 때 free radical을 소거시키는 능력을 측정함으로써 이들이 가지는 항산화능을 비교할 수 있었다. SQ은 용해도가 좋지 않아 다른 시료와 동일한 농도에서 비교가 불가능하여 용해가 되는 최고농도에서 비교하였다.
마이크로좀-SQ20을 1 g을 정확하게 달아서 99 g의 정제수에 넣어 1분간 교반하여 1%의 수용액으로 만들어서 입자측정기를 사용하여 입경 분포를 측정하였다.
먼저 NHDF-Neo 세포를 12 well plate에 1×105 cells/well이 되도록 분주하여 24 h 동안 배양한 후, 배지를 제거 하여 DPBS로 세척하고 DPBS를 plate에 얇게 깐 상태에서 30 mJ/cm2 UVB를 조사하였다.
세포 배양액 내의 collagen 생합성량을 측정하기 위해 NHDF-Neo 세포를 12 well plate에 1×105 cells/well이 되도록 분주하여 24 h 동안 배양한 후 무혈청배지에 시료를 희석한 후 첨가하였다.
이에 본 연구에서는 성균관대학교, 한국화학연구원, 생산기술연구원이 공동연구를 통해 개발한 미생물을 이용한 발효 스쿠알렌을 제공받아 캡슐화 및 물성평가, 효능평가 연구를 수행하였다. 스쿠알렌의 안정성 향상을 위해 식물성 비이온 계면활성제를 사용하여 발효스쿠알렌 함유한 오일상 (oil phase)을 나노셀 (nano-cell)에 통과시켜 나노 입자화하였다. 투명한 형성된 마이셀 내부에 스쿠알렌을 봉입한 것을 미이크로좀(microsome)이라 명명하였다.
시료는 적당량 채취 후 아세톤을 넣고 sonication을 이용하여 추출한 다음 검량선에 맞게 희석하여 0.2 μm PVDF filter로 여과 후 검액으로 하였다.
0), 50 mM STANA, 시료를 첨가하여 37℃에서 90분간 반응시켰다. 양성 대조군으로써 phosphoramidon을 사용하였고, 반응 종결 후 ELISA reader를 이용하여 405 nm에서 흡광도를 측정하였다. Elastase 활성(%)은 (3)식에 의하여 나타내었다[13].
특히 F-SQ의 경우, 발효 전의 SQ과 비교했을 때 농도가 증가함에 따라 섬유아세포의 생존율이 약 10~30%이상 증가하는 것으로 보아 스쿠알렌의 발효공정이 섬유아세포의 성장을 향상시키는 것으로 해석하였다. 위 결과를 토대로, 이후 효능 평가의 실험 농도를 세포독성이 나타나지 않은 최고 농도인 10 ppm으로 설정하여 해당 농도에서 elastase 활성, procollagen 생합성, MMP-1 저해 활성을 측정하였다. (Fig.
이러한 결과를 바탕으로 폴리글리세릴계와 수크로오스계의 식물성 혼합계면활성제(MIZOAN® CleanEmul-7300)를 사용하여 스쿠알렌 20%가 함유된 투명한 마이크로좀-SQ20을 안정하게 개발하였다.
Elastin은 진피층의 3-4%를 차지하는 탄력섬유로, 세포외기질(extracellular matrix; ECM)에 풍부하게 존재하며 피부 탄력에 중요한 역할을 한다[16-17]. 이런 elastin을 분해하는 효소인 elastase의 저해 활성을 측정하여 주름개선 후보 물질을 탐색하였다. 이 결과를 Fig.
스쿠알렌은 6개의 이중결합을 가진 고도의 불포화탄화수소로 환원력이 강력한 물질로서 생리학적 활성은 높지만 안정성은 매우 좋지 않고 제형내에서 안정성이 좋지 않다. 이에 스쿠알렌을 함유한 마이크로좀과 마이크로좀을 적용한 에센스 제형에서 스쿠알렌의 HPLC 분석을 통해 장기안정도(6개월)를 확인하였다. 캡슐화 하지 않은 스쿠알렌은 25℃, 50℃ 조건에서 25주차에 70% 잔류하였으며(Fig.
이때, TNF-α는 NHDF-Neo 세포에 자극을 더 주기 위하여 첨가하였다. 이후 각 well의 배양액을 수거하여 3,000 rpm에서 5 min 간 원심분리 하여 얻은 상등액을 이용하여 MMP-1 생성량을 측정하였다.
컬럼은 C18 역상 컬럼인 CAPCELL PAK C18 (250×4.6 mm, 5 μm, OSAKASODA Inc., JAPAN)을 사용하여 스쿠알렌을 정량 분석하였다.
1 g을 달아 아세톤을 넣어 녹인 후 100 mL 한 액을 표준원액으로 하였다(1000 mg/L). 표준원액 0.1 0.5, 1, 2 mL를 정확히 취하고 아세톤을 넣어 10 mL로 한 액을 검량선 작성용 표준용액으로 하였다.
효능 평가를 진행하기에 앞서 SQ, F-SQ, MF-SQ의 세포에 대한 독성 평가를 실시하였다. NHDF-Neo 세포에 세 시료를 농도별 (2.
효모의 대사경로를 통제하여 얻은 F-SQ과 이를 마이크로좀으로 캡슐화한 MF-SQ에 대한 항산화능력을 평가하기 위해 DPPH radical 소거능을 측정하였다. Free radical은 인체 내의 지질, 단백질 등과 결합하여 노화를 유발한다[15].

대상 데이터

20%의 스쿠알렌을 함유하는 마이크로좀-SQ20(Microsome-SQ20)을 제조하는 방법을 Table 1에 나타낸 조성표를 사용하여 제조하였다. 여기에 사용된 계면할성제는 MIZOAN^® CleanEmul7300로 polyglyxeryl-10 oleate와 sucrose distearate가 혼합된 원료를 사용하였다.
DPPH 법에 의한 항산화 효과측정 기기는 UV흡광도 측정기인 Optizen POP-S (K-Lab, 한국)를 사용하였다. HPLC는 diode array detector(DAD)가 장착된 Agilent 1260 Infinity series HPLC (Agilent Technologies Inc., USA)를 사용하였다. 컬럼은 C18 역상 컬럼인 CAPCELL PAK C18 (250×4.
Neonatal Human Dermal Fibroblasts (NHDF-Neo)는 Lonza (Morrisville, NC, USA) 에서 분양 받아 사용하였으며 10% fetal bovine serum (FBS) (Gibco, USA), 1% penicillinstreptomycin (Sigma, USA)를 첨가한 Dulbecco’s modification of eagle’s medium (DMEM) (Corning, USA)을 배지로 하여 37℃, 5% CO2 조건 하에서 배양하였으며, 시료 처리 시 FBS를 제외한 무혈청배지를 사용하였다.
Squalene (SQ), L-ascorbic acid (L-AA), 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), Lascorbic acid, dimethyl sulfoxide (DMSO), N-succinyl-(Ala)₃-ρ-nitroanilide (STANA), triton X-100, thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT), phosphoramidon disodium salt는 Sigma-Aldrich (USA)에서, Dulbecco’s phosphate buffered saline (DPBS)는 Corning에서 구입하여 사용하였다.
마이크로좀 제조를 위해 cetyl ethylhexanoate (Evonic Nutrition & Care GmbH), squalene (Sigma Aldrich), polyglyceryl-10 oleate (Biobeautech Co., Ltd), sucrose distearate (Biobeautech Co., Ltd), natural tocopheryl acetate (Biobeautech Co., Ltd) D. I. Water (Biobeautech Co., Ltd) 사용하였다.
마이크로좀을 만들기 위하여 사용된 기기는 호모믹서 (Premix, 일본)와 디스퍼믹서 (Dispersing mixer, HY-110, 한성ENG, 한국), 고압마이크로 플루다이저 (마이크로녹스, 한국)를 사용하였다. 일반적으로 유화상태를 관찰하기 위하여 올림퍼스의 광학현미경(Olympus BX-51, 일본)을 사용하였다.
세포 배양액 내의 MMP-1 생성량을 측정하기 위해 Human total MMP-1 Duoset (R&D Systems, USA)을 사용하였다.
세포실험에서 사용된 Fermented Squalene(F-SQ)와 Microsome Fermented Squalene(MF-SQ)은 ㈜바이오뷰텍에서 구입하여 사용하였다. Squalene (SQ), L-ascorbic acid (L-AA), 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), Lascorbic acid, dimethyl sulfoxide (DMSO), N-succinyl-(Ala)₃-ρ-nitroanilide (STANA), triton X-100, thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT), phosphoramidon disodium salt는 Sigma-Aldrich (USA)에서, Dulbecco’s phosphate buffered saline (DPBS)는 Corning에서 구입하여 사용하였다.
2 mM DPPH 용액과 시료를 첨가하여 암실에서 30분간 반응시킨 후 ELISA reader를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군으로써 L-ascorbic acid를 사용하였다. 평가하는 수식은 식(1)에 나타내 었다.
여기에 사용된 계면할성제는 MIZOAN® CleanEmul7300로 polyglyxeryl-10 oleate와 sucrose distearate가 혼합된 원료를 사용하였다.
추출 및 크로마토그래피에 사용한 아세토니트릴 및 아세톤은 HPLC급 J.T Baker사 (Phillipsburg, NJ, USA)로 사용하였으며, 스쿠알렌은 Sigma-Aldrich사(ST. Louis, Mo, USA))를 사용하였다. 시료는 적당량 채취 후 아세톤을 넣고 sonication을 이용하여 추출한 다음 검량선에 맞게 희석하여 0.
측정 스쿠알렌 (Squalene; SQ), 발효스쿠알렌(Fermented squalene; F-SQ)과 마이크로좀화 발효스쿠알렌 (micorsome fermented squalene; MF-SQ)의 elastase 활성을 측정하기 위해 NHDF-Neo 세포를 이용하였다. 60 mm Petri dish에 세포를 분주 및 배양하여 필요한 만큼의 세포를 얻었다.
컬럼은 C18 역상 컬럼인 CAPCELL PAK C18 (250×4.6 mm, 5 μm, Osakasoda Inc., Japan)을 사용하였고, 오븐온도는 30℃로 설정하였다.

데이터처리

효능 평가 결과는 평균±표준편차 (mean±SD) 로 나타내었으며, 본 실험에서 얻은 결과는 Microsoft Excel 2016의 Paired t-test를 사용하여 유의성을 통계 분석하였다.

이론/모형

입경분포를 측정하기 위하여 입자측정기(Zeta Sizer, 영국)를 사용하였다. DPPH 법에 의한 항산화 효과측정 기기는 UV흡광도 측정기인 Optizen POP-S (K-Lab, 한국)를 사용하였다. HPLC는 diode array detector(DAD)가 장착된 Agilent 1260 Infinity series HPLC (Agilent Technologies Inc.
마이크로좀을 만들기 위하여 사용된 기기는 호모믹서 (Premix, 일본)와 디스퍼믹서 (Dispersing mixer, HY-110, 한성ENG, 한국), 고압마이크로 플루다이저 (마이크로녹스, 한국)를 사용하였다. 일반적으로 유화상태를 관찰하기 위하여 올림퍼스의 광학현미경(Olympus BX-51, 일본)을 사용하였다. 입경분포를 측정하기 위하여 입자측정기(Zeta Sizer, 영국)를 사용하였다.
일반적으로 유화상태를 관찰하기 위하여 올림퍼스의 광학현미경(Olympus BX-51, 일본)을 사용하였다. 입경분포를 측정하기 위하여 입자측정기(Zeta Sizer, 영국)를 사용하였다. DPPH 법에 의한 항산화 효과측정 기기는 UV흡광도 측정기인 Optizen POP-S (K-Lab, 한국)를 사용하였다.
항산화 측정에 사용된 표준 시약인 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical 소거능은 Blois(1958)의 방법에 준하여 측정하였으며[12], 이를 통해 시료 간의 항산화능력을 평가하였다. 96 well plate에 0.

성능/효과

9(a)), 마이크로좀을 적용한 제형의 경우(Fig. 9(b)), 4℃, 25℃, 50℃ 모두 12주 경과 후에도 80%이상 정량분석되어, 마이크로좀이 스쿠알렌을 안정화 하는데 유의미하게 기여하는 것으로 고찰할 수 있었다.
캡슐화 하지 않은 스쿠알렌은 25℃, 50℃ 조건에서 25주차에 70% 잔류하였으며(Fig.9(c)), 마이크로좀화 한 경우 26주차에 80% 이상 함량이 유지됨을 확인하였다. (Fig.
NHDF-Neo 세포에 UVB(30 mJ/cm2)조사 및 TNF-α (10 ng/mL) 처리했을 때 MMP-1의 생성량이 34.4% 증가하였고 SQ, F-SQ, MF-SQ를 처리하였을 때 각각 1.55%, 41.44%, 31.79% 감소하였다(Fig. 8).
효능 평가를 진행하기에 앞서 SQ, F-SQ, MF-SQ의 세포에 대한 독성 평가를 실시하였다. NHDF-Neo 세포에 세 시료를 농도별 (2.5, 5, 10 ppm)로 처리했을 때, 전 구간에서 독성이 나타나지 않았으며 F-SQ의 경우 농도 의존적으로 세포 생존율이 증가하였다 (Fig. 5 A). SQ, F-SQ, MF-SQ 모두 10 ppm에서 각각 121.
5 A). SQ, F-SQ, MF-SQ 모두 10 ppm에서 각각 121.2%, 150.3%, 129.9%의 세포생존율을 나타나, 117.5%의 세포생존율을 나타낸 L-ascorbic acid보다 세포생존율이 높은 것을 확인하였다. 특히 F-SQ의 경우, 발효 전의 SQ과 비교했을 때 농도가 증가함에 따라 섬유아세포의 생존율이 약 10~30%이상 증가하는 것으로 보아 스쿠알렌의 발효공정이 섬유아세포의 성장을 향상시키는 것으로 해석하였다.
7에 나타내었다. SQ, F-SQ, MF-SQ에 대한 procollagen type I의 생합성능을 측정한 결과, 10 ppm에서 각각 5%, 6.7%, 3.5%를 나타내며 F-SQ 생합성능이 가장 높게 나타났지만 그 수준이 매우 미비하여 세 시료 모두 collagen 생성에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다.
6에 나타내었다. SQ, F-SQ, MF-SQ을 NHDF-Neo 세포에서 추출한 elastase 효소액과 반응시켰을 때, 세가지 시료 모두 10 ppm에서 각각 8.7%, 10.33%, 8.7%의 저해율을 나타내었으며 이 중 F-SQ의 elastase 활성 저해율이 10% 이상으로 가장 높게 나타났으며, FM-SQ10도 활성이 유의차가 있다는 것을 확인하였다.
SQ은 용해도가 좋지 않아 다른 시료와 동일한 농도에서 비교가 불가능하여 용해가 되는 최고농도에서 비교하였다. 그 결과, F-SQ와 MF-SQ는 250 ppm에서 각각 80.72%, 81.5%로, 93.05%를 나타낸 L-ascorbic acid와 동등한 수준으로 높은 항산화능을 보였다. 이는 용해도가 낮은 SQ의 단점을 발효 및 마이크로좀 공정을 해결하여 생성된 F-SQ와 MF-SQ의 항산화능이 동등한 수준으로 높은 효과를 가지는 것으로 확인되었다는 점에서 큰 의미가 있다고 생각된다.
넷째, F-SQ과 MF-SQ의 DPPH라디칼에 의한 항산화 효과는 각각 80.72, 81.5%로, L-ascorbic acid와 비교하여 큰 차이를 나타내지 않았다.
다섯째, 발효스쿠알렌 (Fermented squalene; F-SQ) 및 마이크로좀화 스쿠알렌(microsome squalene;MF-SQ)의 세포생존율은 10 ppm에서 121.2%, 150.3%로 129.9%의 세포생존율을 나타내 117.5%의 세포생존율을 나타낸 L-ascorbic acid 보다 세포생존율이 높은 것을 확인하였다.
둘째, 마이크로좀-SQ20의 외관은 투명한 액체로 고유의 냄새를 가지고 있었다. 색상은 투명한 액체이었고, 비중은 0.
본 연구 결과로부터 F-SQ이 UVB 등의 외부자극에 의해 증가한 MMP-1을 절반가량 감소시키는 것을 확인하였으며, SQ는 거의 감소하지 않았으며, MF-SQ는 유의차 있는 MMP-1 저해 효능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
셋째, 나노입자화된 마이크로좀-SQ20을 0.1%수용액화하여 측정한 입자크기는 134.8 nm로 bluish한 유화상을 얻었다.
82로 화장품에 사용하기에는 문제가 없을 것으로 생각된다. 스쿠알렌의 주성분의 함량은 20.05%로 안정하게 봉입이 된 것을 확인할 수 있었다. 스쿠알렌은 이중결합이 여러 개 있어서 효능은 우수하나 장기 안정성이 어려운 점이 거론되어 왔으나, 이번 연구를 통하여 안정하게 마이크로좀에 성공적으로 봉입함으로써 화장품 산업에 크게 활용될 것으로 기대하고 있다.
여섯째, SQ, F-SQ, MF-SQ은 10 ppm에서 각각 8.7%, 10.33%, 8.7%의 저해율을 나타내어 elastase 저해능이 있다는 것을 알 수 있었다.
외관상으로는 (a)가 (b)보다 더 푸른빛을 가지는데 이것으로 농도가 더 묽어서 나타나는 현상이라고 생각된다. 이 마이크로좀-SQ20의 안정성은 30일 경과 후에도 안정하였으며, 그의 입경분포의 그래프가 좁은 피크로 나타났고, 균일한 입자가 형성되어 유의차 없는 범위 내에서 안정한 나노에멀젼상을 나타난 것으로 판단하였다.
일곱째, Procollagen type I의 생합성능은, SQ, F-SQ, MF-SQ 모두 10 ppm에서 각각 5%, 6.7%, 3.5%를 나타나 콜라겐 생성에는 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다.
첫째, 스쿠알렌의 함량이 20.05% 함유된 마이크로좀에 봉입하여 안정한 나노에멀젼을 만들 수 있었다.
5%의 세포생존율을 나타낸 L-ascorbic acid보다 세포생존율이 높은 것을 확인하였다. 특히 F-SQ의 경우, 발효 전의 SQ과 비교했을 때 농도가 증가함에 따라 섬유아세포의 생존율이 약 10~30%이상 증가하는 것으로 보아 스쿠알렌의 발효공정이 섬유아세포의 성장을 향상시키는 것으로 해석하였다. 위 결과를 토대로, 이후 효능 평가의 실험 농도를 세포독성이 나타나지 않은 최고 농도인 10 ppm으로 설정하여 해당 농도에서 elastase 활성, procollagen 생합성, MMP-1 저해 활성을 측정하였다.

후속연구

05%로 안정하게 봉입이 된 것을 확인할 수 있었다. 스쿠알렌은 이중결합이 여러 개 있어서 효능은 우수하나 장기 안정성이 어려운 점이 거론되어 왔으나, 이번 연구를 통하여 안정하게 마이크로좀에 성공적으로 봉입함으로써 화장품 산업에 크게 활용될 것으로 기대하고 있다. 그 밖의 중금속과 미생물의 범위는 모두 화장품 규격에 적합하다는 것을 알 수 있었다.
CleanEmul-7300)를 사용하여 스쿠알렌 20%가 함유된 투명한 마이크로좀-SQ20을 안정하게 개발하였다. 이에 대한 항산화활성, 세포독성, 프로 콜라겐합성능, MMP-1저해능, 엘라스틴합성능에 대한 성능분석을 통하여 효능효과를 검증한 결과를 이용하여 화장품 산업에서 다양한 퍼뮬레이션 개발에 응용이 가능할 것으로 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	스쿠알렌은 어떤 분자로 이루어져 있는가?	스쿠알렌의 IUPAC명은 2, 6, 10, 15, 19, 23-hexamethyltetracosa-2, 6, 10, 14, 18, 22-hexaene이다. 탄소 30개와 수소 50개의 분자로 이루어져있다. 한편 스쿠알란 (squalane)은 상어(Centrophorus) 및 기타, 주로 깊은 바다에 사는 상어류의 간유에서 얻은 탄화수소를 환원하여 얻은 포화탄화수소로 주성분은 스쿠알란(C30H62)이다.
	스쿠알렌이란?	스쿠알렌(squalene)은 일반적으로 상어의 간(肝)에서 얻을 수 있는 트리테르페노이드(triterpenoid)계 불포화 탄화수소이다. 스테로이드(steroid), 호파노이드(hopanoid), 트리터펜 (triterpenes) 생합성 과정의 중간체라고 할 수 있다. 스쿠알렌은 1916년에 처음으로 상어의 간유(肝油)에서 분리되었다.
	스쿠알렌은 어느 분야에 활용되고 있는가?	하지만 스쿠알렌은 식물의 씨앗과 기름, 담수어에도 존재하며 인간도 하루에 약 1g을 생산한다고 보고되어 있다[1-3]. 일반적으로 스쿠알렌은 다양한 기능을 가지고 있어 음식, 화장품, 건강식품, 제약 산업에서 사용되고 있다[4]. 상어뿐만 아니라 종려나무의 열매와 올리브에도 스쿠알렌이 포함되어 있는데, 일반적으로 올리브는 400~450mg/100g의 스쿠알렌을 포함하며, 고품질의 올리브는 700mg/100g을 가지고 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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