[논문]석곡 및 병풀 복합 추출물의 피부 색소 침착 방지 및 피부재생 효과

김동명; 박혜령; 이형곤; 권용성; 최연매; 한인석

doi:10.22889/kjp.2022.53.2.70

석곡 및 병풀 복합 추출물의 피부 색소 침착 방지 및 피부재생 효과
Skin Regeneration and Whitening Effects of the Complex Extract of Dendrobii Caulis and Centella asiatica 원문보기

생약학회지, v.53 no.2, 2022년, pp.70 - 78

김동명 ((주)케이제이엠바이오 바이오연구소) , 박혜령 ((주)케이제이엠바이오 바이오연구소) , 이형곤 ((주)케이제이엠바이오 바이오연구소) , 권용성 ((주)케이제이엠바이오 바이오연구소) , 최연매 ((주)김정문알로에) , 한인석 (유타대학교 화학공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The objective of this study was to assess the effect of preventing pigmentation caused by external stimuli, promoting skin regeneration and whitening of the skin composition containing complex extract of Dendrobii Caulis and Centella asiatica (CE). We evaluated cell viability, tyrosinase and melanin inhibition activity, skin irritation test, and skin moisturizing and regenerative effects using CE. As a result of the tyrosinase inhibitory activity, 100 ㎍/mL CE (35.31%) showed higher value than kojic acid (21.32%). The results of melanin synthesis inhibition in B16F10 melanoma cells after treatment with α-melanocyte stimulating hormone showed a similar level of activity to that of arbutin, indicating an excellent whitening effect. In clinical test of the skin composition containing CE, we confirmed that CE is non-irritated in human skin primary irritation test as well as have a high skin moisturizing and regenerative effect. From these results, we suggested the CE not only prevents skin damage and pigmentation caused by external stimuli but has remarkable skin brightening activity and skin regeneration effect.

주제어

표/그림 (10)

표 Table I. Formation of the cream containing complex extract of Dendrobii Caulis and Centella asiatica in the ratio of 1:1
표 Table II. Formation of the topical ointment containing complex extract of Dendrobii Caulis and Centella asiatica in the ratio of 1:1
표 Table III. Recording of patch test reactions
표 Table IV. Evaluation depending on range of stimulus degree
그림 Fig. 1. Cell viability of the complex extract of Dendrobii Caulis and Centella asiatica in HaCaT cell line decided by MTT assay. Data represent the mean±S.D. with three separate experiments. Differences between groups were statistically analyzed by ANOVA with post-hoc by Duncan test. **p<0.05 compared to non-treated group.
그림 Fig. 2. Tyrosinase inhibitory activity of the complex extract Dendrobii Caulis and Centella asiatica in the ratio of 1:1. Kojic acid was used as a positive control. Data represent the mean±S.D. with three separate experiments. Differences between groups were statistically analyzed by ANOVA with post-hoc by Duncan test. **p<0.05 compared to kojic acid-treated group.
그림 Fig. 3. Effects of the complex extract of Dendrobii Caulis and Centella asiatica in B16F10 melanoma cell (a) Cell viability decided by MTT assay (b) Melanin inhibition activity stimulated by α-melanocyte stimulating hormone. Data represent the mean±S.D. with three separate experiments. Differences between groups were statistically analyzed by ANOVA with post-hoc by Duncan test. ns; not significantly.
그림 Fig. 4. Skin hydration effects of the cream containing complex extract of Dendrobii Caulis and Centella asiatica (CE cream). Data represent the mean±S.D. with three separate experiments. Differences between groups were statistically analyzed by ANOVA with post-hoc by Duncan test. **p<0.05 compared to control group.
표 Table V. Results of human skin primary irritation test
표 Table VI. Results of human skin regeneration test from external stimuli

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이와 같이 석곡 및 병풀 각각의 추출물의 피부 미용 효과에 관해서는 많은 연구가 진행되었으나, 이들 복합추출물의 외부 자극에 의한 피부 손상에 대한 증상 완화 및 유용성에 관한 연구는 아직 보고된 바 없다. 따라서 본 연구에서는 석곡 및 병풀 복합추출물을 제조하여 피부 조성물의 외부 자극에 의한 붉음증 또는 색소침착 방지, 피부 재생 촉진 및 미백 효과를 확인하기 위한 목적으로 연구가 진행되었다.

제안 방법

B16F10 흑색종 세포를 이용한 멜라닌 생성량 확인 − B16F10 흑색종 세포에 α-MSH를 처리하였을 때의 멜라닌합성 저해 활성 분석을 통해 석곡 및 병풀 복합추출물의 색소침착 방지 효과를 확인하였으며, 우선적으로 석곡 및 병풀 복합추출물의 세포 독성을 확인하기 위하여 MTT assay를 통해 B16F10 흑색종 세포에 대한 세포 독성을 평가하였다(Fig
Tyrosinase 억제 활성능 측정 − 석곡 및 병풀 복합추출물의 멜라닌 합성 억제 및 미백 효과를 확인하기 위해 tyrosinase 저해 활성을 분석하였다
피부 재생 육안평가는 손상 유도 후 회복 정도를 2명 이상의 시험자가 육안 평가기준에 의거하여 0-4단계(0, 전혀 회복되지 않음; 1, 미미하게 회복됨; 2, 약간 회복됨; 3, 회복됨; 4, 완전히 회복됨)로 평가하였다. 대조군으로 석곡 및 병풀 복합추출물 대신 정제수가 첨가된 동일 배합비의 조성물을 동일한 방법으로 도포하여 평가하였다.
사용 전과 사용 직후, 사용 24시간 후, 48시간 후, 72시간 후, 100시간 후, 120시간 후에 Corneometer CM825(Courage- Khazaka electronic GmbH, Germany)를 사용하여 광대 근처 볼 부위의 피부 보습도를 측정하여 보습지속 효과를 분석하였다. 반대쪽 볼 부위에 비교를 위한 대조군으로 석곡 및 병풍 복합추출물 대신 정제수가 첨가된 동일 배합비의 피부 조성물을 동일한 방법으로 도포하여 보습도를 측정하였다.
본 연구에서는 석곡 및 병풀 복합 추출물을 이용하여 피부 조성물의 레이저 시술과 같은 외부 자극에 의한 붉음증또는 색소침착 방지, 피부 재생 촉진 및 미백 효과를 확인하였다. 석곡 및 병풀 복합추출물의 tyrosinase 저해활성 실험 결과 100 μg/mL 농도에서 35.
선정 기준에 적합하고 제외기준에 해당되지 않는 시험대상자 21명(Appendix 1 참고)을 대상으로 석곡 및 병풀 복합추출물을 포함하는 연고제를 1회 사용하도록 하였다. 사용 전과 사용 직후, 사용 24시간 후, 48시간 후, 72시간 후, 100시간 후, 120시간 후에 Corneometer CM825(Courage- Khazaka electronic GmbH, Germany)를 사용하여 광대 근처 볼 부위의 피부 보습도를 측정하여 보습지속 효과를 분석하였다. 반대쪽 볼 부위에 비교를 위한 대조군으로 석곡 및 병풍 복합추출물 대신 정제수가 첨가된 동일 배합비의 피부 조성물을 동일한 방법으로 도포하여 보습도를 측정하였다.
석곡 및 병풀 복합추출물로 제조한 연고제의 보습 지속효과 분석 − 석곡 및 병풀 복합추출물을 포함하는 연고제의 보습 효과는 헬싱키 선언에 근거한 윤리규정, 식품의약품안전처 인체적용시험가이드라인의 관련 규정, 보건복지부의 생명윤리 및 안전에 관한 법률에 따라 피앤케이 피부 임상연구센터에 의뢰하여 인체적용시험을 실시하였다(PNK-16905- M1R)
석곡 및 병풀 복합추출물로 제조한 연고제의 보습 지속효과 분석 − 석곡 및 병풀 복합추출물을 포함하는 연고제의 보습 효과는 헬싱키 선언에 근거한 윤리규정, 식품의약품안전처 인체적용시험가이드라인의 관련 규정, 보건복지부의 생명윤리 및 안전에 관한 법률에 따라 피앤케이 피부 임상연구센터에 의뢰하여 인체적용시험을 실시하였다(PNK-16905- M1R). 선정 기준에 적합하고 제외기준에 해당되지 않는 시험대상자 21명(Appendix 1 참고)을 대상으로 석곡 및 병풀 복합추출물을 포함하는 연고제를 1회 사용하도록 하였다. 사용 전과 사용 직후, 사용 24시간 후, 48시간 후, 72시간 후, 100시간 후, 120시간 후에 Corneometer CM825(Courage- Khazaka electronic GmbH, Germany)를 사용하여 광대 근처 볼 부위의 피부 보습도를 측정하여 보습지속 효과를 분석하였다.
세포 독성 평가 − 석곡 및 병풀 복합추출물이 피부 세포에 노출되었을 때 미치는 영향을 확인하기 위하여 MTT assay를 통해 인간 각질세포주 HaCaT 세포에 대한 직접적인 세포 독성을 평가하였다(Fig
인체적용시험을 통한 석곡 및 병풀 복합추출물로 제조한 외용제 피부 재생 효과 분석 − 석곡 및 병풀 복합추출물을 포함하는 외용제를 이용하여 피부 재생 효과를 확인하기 위해 인체 피부첩포시험을 실시하였다(IRB No.: EL- 180611314A052)
피부 보습지속 효과에 대한 인체적용시험 − 석곡 및 병풀 복합추출물이 포함된 연고제를 이용하여 피부 보습지속 효과를 corneometer로 분석하였다(Fig
피부 재생 육안평가는 손상 유도 후 회복 정도를 2명 이상의 시험자가 육안 평가기준에 의거하여 0-4단계(0, 전혀 회복되지 않음; 1, 미미하게 회복됨; 2, 약간 회복됨; 3, 회복됨; 4, 완전히 회복됨)로 평가하였다. 대조군으로 석곡 및 병풀 복합추출물 대신 정제수가 첨가된 동일 배합비의 조성물을 동일한 방법으로 도포하여 평가하였다.
피부 재생 효과에 대한 인체적용시험 − 석곡 및 병풀 복합추출물이 포함된 외용제의 자극에 의한 피부 자극 진정효과를 평가하였다
피부 첩포에 의한 일차자극 인체적용시험 − 석곡 및 병풀 복합추출물에 대해 인체 피부에서의 피부자극 정도를 평가하기 위해 인체피부 첩포시험을 실시하였다

대상 데이터

선정 기준에 적합하고 제외기준에 해당되지 않는 시험대상자 21명(최종 20명 시험완료, 평균 40.10±8.72세, 남성)(Appendix 2 참고)을 대상으로 시험 부위에 핀 챔버를 이용하여 1% sodium lauryl sulfate(SLS)를 챔버 내에 15 μL 적용 후 피험자의 시험부위에 첩포하여피부각질층 손상을 유도하였다
실험재료 − 본 연구에서 사용된 석곡 및 병풀은 2017년 경동시장(Kyung-Dong Market, Seoul, Korea)에서 구입하여 ㈜김정문알로에 농공장에 소속되어 있는 김종곤 전문가의 정확한 감정을 거친 후 실험에 사용하였으며, voucher specium은 (주)김정문알로에 농공장에 보관되어 있다

데이터처리

통계처리 − 각 시료 간의 차이를 비교하기 위해 통계처리를 실시하였다. 모든 시료에 대해서는 3회 반복 실험을 진행하였으며 각 자료는 평균값과 표준오차로 나타내었다. 통계 분석은 SPSS(IBM SPSS Statistics, NY USA)를 사용하였고 95% 유의수준에서 Duncan의 일원배치 다중검정 시험으로 각 처리 간의 유의적인 차이를 확인하였다.
모든 시료에 대해서는 3회 반복 실험을 진행하였으며 각 자료는 평균값과 표준오차로 나타내었다. 통계 분석은 SPSS(IBM SPSS Statistics, NY USA)를 사용하였고 95% 유의수준에서 Duncan의 일원배치 다중검정 시험으로 각 처리 간의 유의적인 차이를 확인하였다.
통계처리 − 각 시료 간의 차이를 비교하기 위해 통계처리를 실시하였다

이론/모형

그로부터 24시간 후에 첩포를 제거하고 시험 부위를 가볍게 정제수로 세척한 후 30분 뒤에 시험부위를 관찰 및 측정하며 3주간 지속적으로외용제를 처방하면서 관찰하였다. 피부자극 육안평가는 국제접촉피부염 연구회(International Contact Dermatitis Research Group; ICDRG)의 판정기준에 따라 자극 정도를 관찰하였으며(Table III), 피부 반응도는 아래의 식을 통해 산출하였다. 피부자극지수 범위 별 자극도는 Table IV에 나타내었다.

성능/효과

B16F10 흑색종 세포에 α-MSH 처리 후 멜라닌 합성 저해 활성을 분석한 결과, arbutin과 유사한 정도의 활성을 보여 우수한 미백 효과를 나타내었다
그 결과, 5, 10, 25, 50 및 100 μ g/mL에서각각 2.10, 6.09, 11.87, 18.92 및 35.31%로, 100 μg/mL 농도의 석곡 및 병풀 복합추출물은 kojic acid(21.32%)보다 우수한 tyrosinase 저해 활성을 보였다.
88의 손상이 유도되었으며, 피부 각질층 손상 유도 후 3주 간 각각 군에 해당하는 외용제를 도포하며 피부 재생 변화를 관찰하였다. 그 결과, 실험군과 대조군 모두 시간경과에 따라 피부회복 정도가 증가되었으나, 도포 후 7일째가 되는 시점부터 석곡 및 병풀 복합추출물이 함유된 외용제가 적용된 실험군에서 유의적으로 높은 재생 효과를 보였다(Table VI). 위 결과로부터 석곡 및 병풀 복합추출물은 자극에 의해 손상된 피부의 재생 효과를 증진시키는 것으로 확인되었다.
따라서 피부 자극 지수 0.00으로 판정기준에 따라 홍반이나 특이현상을 발생시키지 않는 무자극 제품인 것으로 최종 판정되었다.
05) 우수한 피부 보습도를 가지고 있는 것으로 확인되었다. 또한 석곡 및 병풀 복합추출물이 포함된 피부 조성물은 1회 사용으로 120시간 이상 보습 지속력이 뛰어난 것으로 확인되었다.
또한, 석곡 및 병풀 복합추출물이 포함된 연고제를 이용하여 피부 보습지속 효과를 분석한 결과, 복합추출물을 포함한 연고제는 대조군에 비해 사용 직후부터 사용 120시간 후까지 유의하게 높은(p<0.05) 피부 보습도를 가지는 것으로 나타났으며, 1회 사용으로 120시간 이상 보습이 지속되는 효과를 보여주었다
사용 전과 사용 직후, 사용 24시간 후, 48시간 후, 72시간 후, 100시간 후, 및 120시간 후 피부 보습도를 측정한 결과, 석곡 및 병풀 복합추출물을 포함한 연고제의 A.U.값은 37.54±8.24, 66.93±7.69, 56.19±9.67, 56.73±8.82, 51.41±9.44, 44.26±5.76 및 43.91±5.82 으로 사용 직후보다 24시간 후에서 약 1.78배 피부 보습이 증가하였으며, 120시간이 지났음에도 불구하고 유의적으로 보습이 일부 지속되고 있음이 확인되었다
석곡 및 병풀 복합추출물 50, 100 및 250 μg/mL에서의 멜라닌합성 저해율은 각각 8.44±1.97, 19.35±1.42 및 39.52±0.68% 였으며, 같은 농도에서 양성대조군인 arbutin의 멜라닌 합성저해율과 유사한 결과를 보여주었다.
B16F10 흑색종 세포에 α-MSH 처리 후 멜라닌 합성 저해 활성을 분석한 결과, arbutin과 유사한 정도의 활성을 보여 우수한 미백 효과를 나타내었다. 석곡 및 병풀 복합추출물을 포함하는 피부 조성물의 인체적용시험 결과, 피부 첩 포에 의한 일차자극실험을 통해 무자극 제품인 것으로 확인되었으며, 높은 피부 보습효과 및 재생효과를 가지는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 석곡 및 병풀 복합추출물은 외부 자극에 의한 피부의 손상 및 색소침착을 방지하며 우수한 미백 활성 및 피부 재생 효과를 가지는 것을 확인하였으며, 이를 통해 피부 레이저 시술 후 발생할 수 있는 붉음증또는 자극 완화를 위한 피부 조성물로써 석곡 및 병풀 복합추출물의 이용가치를 확인한 것에 그 의의가 있다.
석곡 및 병풀 복합추출물의 100, 200, 300, 400, 500, 1000 및 2000 μg/mL 농도에서의 cell viability는 각각 100.02, 101.13, 100.85, 99.81, 99.74, 97.22 및 85.67%로 최대 500 μg/mL 농도 범위까지 시료를 첨가하지 않은 음성대조군의 cell viability(100%)와 유의적인 차이를 보이지 않았다
석곡 및 병풀 복합추출물의 tyrosinase 저해활성 실험 결과 100 μg/mL 농도에서 35.31%의 저해활성을 보여 kojic acid(21.32%)보다 우수한 tyrosinase 저해 활성을 보였다
석곡 및 병풀 복합추출물의 인체피부 첩포시험 결과, 복합추출물이 포함된 연고제 및 복합추출물이 포함된 외용제 모두 피부 자극 지수 0.00으로 판정기준에 따라 홍반이나 특이현상을 발생시키지 않는 무자극 제품인 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구의 복합추출물은 기능성 화장품 또는 피부 외용제 원료로서 이용이 가능할 것으로 생각된다.
시료를 첨가하지 않은 음성대조군의 cell viability를 100% 기준으로 두었을 때, 석곡 및 병풀 복합추출물의 100, 200, 300, 400, 500 μg/mL 농도에서의 cell viability는 각각 100, 101, 100, 99.8 및 99%로 나타났다
피부손상 유도를 위해 각 시험부위에 1% SLS를 24시간 첩포하고, 첩포 제거 24시간 후 시험 부위의 피부자극 정도를 점수화하여 평가하였다. 실험군과 대조군에서 각각 1.91과 1.88의 손상이 유도되었으며, 피부 각질층 손상 유도 후 3주 간 각각 군에 해당하는 외용제를 도포하며 피부 재생 변화를 관찰하였다. 그 결과, 실험군과 대조군 모두 시간경과에 따라 피부회복 정도가 증가되었으나, 도포 후 7일째가 되는 시점부터 석곡 및 병풀 복합추출물이 함유된 외용제가 적용된 실험군에서 유의적으로 높은 재생 효과를 보였다(Table VI).
그 결과, 실험군과 대조군 모두 시간경과에 따라 피부회복 정도가 증가되었으나, 도포 후 7일째가 되는 시점부터 석곡 및 병풀 복합추출물이 함유된 외용제가 적용된 실험군에서 유의적으로 높은 재생 효과를 보였다(Table VI). 위 결과로부터 석곡 및 병풀 복합추출물은 자극에 의해 손상된 피부의 재생 효과를 증진시키는 것으로 확인되었다.
석곡 및 병풀 복합추출물을 포함하는 피부 조성물의 인체적용시험 결과, 피부 첩 포에 의한 일차자극실험을 통해 무자극 제품인 것으로 확인되었으며, 높은 피부 보습효과 및 재생효과를 가지는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 석곡 및 병풀 복합추출물은 외부 자극에 의한 피부의 손상 및 색소침착을 방지하며 우수한 미백 활성 및 피부 재생 효과를 가지는 것을 확인하였으며, 이를 통해 피부 레이저 시술 후 발생할 수 있는 붉음증또는 자극 완화를 위한 피부 조성물로써 석곡 및 병풀 복합추출물의 이용가치를 확인한 것에 그 의의가 있다. 추후 석곡 및 병풀 각각의 추출물에 관한 연구를 통하여 피부 미백 및 재생에 유익하게 작용하는 개별 성분을 규명하고, 그 명확한 기작을 확인하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
이를 통해 복합추출물은 500 μg/mL 농도까지 B16F10 흑색종 세포에 대해 독성을 가지지 않는 것으로 확인되었다.
05) 피부 보습도를 가지는 것으로 나타났으며, 1회 사용으로 120시간 이상 보습이 지속되는 효과를 보여주었다. 이를 통해 석곡 및 병풀 복합추출물을 포함하는 피부 조성물은 우수한 보습 효과를 가지는 것으로 확인되었다.
이를 통해 석곡과 병풀 복합추출물은 500 μg/mL 농도 이하에서 HaCaT 세포주에 대한 독성을 보이지 않는 것으로 확인되었다.
즉, 석곡 및 병풀 복합추출물을 포함한 연고제은 음성대조군에 비해 사용 직후부터 사용 24시간 후, 48시간 후, 72 시간 후, 100시간 후, 및 120시간 후 모두 유의적으로 (p<0.05) 우수한 피부 보습도를 가지고 있는 것으로 확인되었다

후속연구

00으로 판정기준에 따라 홍반이나 특이현상을 발생시키지 않는 무자극 제품인 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구의 복합추출물은 기능성 화장품 또는 피부 외용제 원료로서 이용이 가능할 것으로 생각된다. 또한, 석곡 및 병풀 복합추출물이 포함된 연고제를 이용하여 피부 보습지속 효과를 분석한 결과, 복합추출물을 포함한 연고제는 대조군에 비해 사용 직후부터 사용 120시간 후까지 유의하게 높은(p<0.
이러한 결과로부터 석곡 및 병풀 복합추출물은 외부 자극에 의한 피부의 손상 및 색소침착을 방지하며 우수한 미백 활성 및 피부 재생 효과를 가지는 것을 확인하였으며, 이를 통해 피부 레이저 시술 후 발생할 수 있는 붉음증또는 자극 완화를 위한 피부 조성물로써 석곡 및 병풀 복합추출물의 이용가치를 확인한 것에 그 의의가 있다. 추후 석곡 및 병풀 각각의 추출물에 관한 연구를 통하여 피부 미백 및 재생에 유익하게 작용하는 개별 성분을 규명하고, 그 명확한 기작을 확인하는 것이 필요할 것으로 사료된다.

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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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