KR20140131100A - 푸코스테롤을 포함하는 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품, 의약품 및 화장품의 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 Fucosterol을 포함하는 피부 주름 개선 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 피부 주름 개선 조성물은 항산화 효과 및 주름 생성을 자극시키는 인자인 MMP-1, IL-6의 생성을 감소시키고, 주름 생성을 억제하는 인자인 Type-1 procollagen, TGFβ-1의 생성을 증가시키며, 피부의 노화 및 주름에 영향을 주는 기전으로 알려져 있는 MAP(Mitogen - Activated Protein) kinase의 신호 전달 경로 중 c-Jun과 c-Fos의 인산화 발현을 감소시키는 등에 우수한 효과를 나타낸다. 또한, 본 발명의 조성물은 인체 및 피부에 안전하여 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품 조성물에 안전하게 적용할 수 있다.

Description

푸코스테롤을 포함하는 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품, 의약품 및 화장품의 조성물{Composition for skin beauty food, drug and cosmetic use comprising an extract of Fucosterol}

본 발명은 푸코스테롤을 포함하는 피부미용 개선 식품, 의약품 및 화장품의 조성물에 관한 것이다.

푸코스테롤은 분자구조 내에 fucose 기를 함유하고 있는 sterol 로 육상식물 유래 식물성스테롤과는 작용효능에도 차이가 날 수 있으며 추출분리 회수율도 낮은 특성이 있으나, 저농도 에서도 콜레스테롤의 생합성억제 활성이 우수할 뿐 아니라 혈류개선, 항당뇨, 항암효과 등 다양한 생리활성을 나타내는 것으로 알려진 물질이나, (Ayyad SE et. al. Antioxidant, cytotoxic, antitumor, and protective DNA damage metabolites from the red sea brown alga Sargassum sp. Pharmacognosy Res. 2011 Jul;3(3):160-5.) 현재까지 피부 주름 개선에 효과가 있다는 것은 알려져 있지 않다. 이러한 푸코스테롤은 톳, 모자반, 미역, 다시마 등의 갈조류와 김, 우뭇가사리 등의 홍조류, 파래 등의 녹조류를 포함하는 해조류에서 분리하여 얻을 수 있다.

해조류는 예전부터 육상생물에 비해 비타민 및 식이섬유의 함량이 높고, 마그네슘, 철, 요오드, 칼슘, 아연 등 인체 내에서 필요한 필수 미네랄 성분이 많이 함유되어 있다고 알려져 있으며(Lee JW, Sung NJ. The Content of Minerals in Algae. J Food Sci Nutr. 1980;9(1):51-7.) 해조류에 함유된 탄수화물이 혈관 내 콜레스테롤 침착 방지 및 장관 운동을 원활히 하고, 중금속 배출을 촉진시키며 고지혈증의 개선에 유효하여(Kim HS, Kim GJ. Effects of the Feeding Hijikia fusiforme(Harvey) Okamura on Lipid Composition of Serum in Dietary Hyperlipidemic Rats. J Food Sci Nutr. 1998;27(4):718-23.) 식용 해조류로부터 생리활성 물질의 확인 및 기능성 식품의 개발에 관심이 모아지고 있다.

피부노화는 크게 두 종류로 나눌 수 있다. 그 한 가지는 내인성노화(intrinsic aging)로서 세월이 흘러감에 따라 피할 수 없는 노화 현상을 말한다. 두 번째는 광노화 (photoaging)로서 오랫동안 햇빛에 노출된 얼굴, 손등, 목뒤 등의 피부에서 관찰되는 노화현상을 말하는 것으로 내인성노화 현상과 자외선에 의한 영향이 합쳐진 결과로 발생한다.

이러한 피부 노화의 원인은 콜라겐 및 탄력섬유 등의 기질단백질이 손상되어 피부 내 콜라겐의 양이 부족해지고, 탄력 섬유가 변성되어 나타난다고 알려져 있다. 또한, 피부 노화가 진행되는 과정 중에는 다양한 신호전달 경로를 거쳐 콜라겐의 합성이 감소되고, 콜라겐을 비롯한 세포 외 기질단백질의 분해 효소인 matrix metalloproteinases (MMPs)의 발현이 증가된다고 알려졌다. 이와 같이 콜라겐은 피부노화와 관련된 주요 인자로 인식되어져 있어 콜라겐의 합성 증진 및 분해 억제는 피부노화 억제 및 피부미용과 관련하여 중요한 지표가 되고 있다.

최근 연구에 의하면 자외선에 의하여 자극된 사이토카인 (IL-6 등)의 발현이 MMP-1 등의 노화 지표에 영향을 미친다는 보고가 있다. (Hwang E, Kim SH, Lee S, Lee CH, Do SG, Kim J, Kim SY. A Comparative Study of Baby Immature and Adult Shoots of Aloe Vera on UVB-Induced Skin Photoaging in vitro. Phytother Res. 2013 Mar 15) MAP(Mitogen - Activated Protein) kinase의 신호 전달 경로 중 c-Jun과 c-Fos의 인산화에 의하여 MMP-1이 자극되며 이는 콜라겐의 분해로 이어져 광노화에 결정적인 영향을 미치게 된다. 또한 transforming growth factor-β1 (TGF-β1)은 콜라겐의 전구체인 Type-1 Procollagen의 생성에 크게 영향을 미치는데, 자외선 조사에 의하여 TGF-β1의 발현은 감소되고, Type-1 Procollagen의 발현 또한 억제되는 것으로 보고되고 있다.

산화적 스트레스는 피부가 자외선에 노출되었을 때, 세포가 반응하는 신호전달 체계를 작동시키고 과산화수소 등의 활성산소종의 발생을 증가시키며, 항산화 효소의 발현을 감소시킨다. 이러한 활성산소종의 증가는 유전자와 단백질의 구조를 변화시켜 세포 내외의 항상성이 파괴되어 피부의 손상을 유발하여 피부 노화를 촉진 시킨다. 이와 같은 피부 노화를 촉진 시키는 활성산소종의 하나인 DPPH radical의 억제 활성은 항산화 효능을 평가하는 중요한 지표가 된다.

이에 본 발명자들은 종래의 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품 조성물에 관하여 예의 연구하던 중 푸코스테롤을 사용하는 경우 우수한 피부노화 방지 활성을 나타낸다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 목적은 우수한 피부 주름 및 노화 방지 등의 기능을 나타내는 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품, 의약품 및 화장품의 조성물을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 톳 추출물로부터 분리한 푸코스테롤을 유효성분으로 함유하는 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품 조성물을 제공한다.

본 발명은 푸코스테롤을 함유하는 피부미용 개선 식품, 의약품 및 화장품 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 푸코스테롤을 유효성분으로 함유함으로써 DPPH 억제 활성, Type-1 procollagen, TGFβ-1 생성 촉진, MMP-1, IL-6의 생성 감소 또한, MAP(Mitogen - Activated Protein) kinase의 신호 전달 경로 중 c-Jun과 c-Fos의 인산화 발현을 감소시키는 효과를 통한 피부 노화방지 및 주름개선효과를 나타내어 피부 주름 개선에 도움을 주는 식품, 의약품 및 화장품의 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품 조성물은 DPPH 억제 활성, 인간의 피부섬유모세포(HDF: human dermal fibroblast)에서 Type-1 procollagen, TGFβ-1 생성 촉진, MMP-1, IL-6의 생성 억제 및 c-Jun과 c-Fos의 인산화 발현을 감소시키는 효과를 통한 피부 노화방지 및 주름개선 효능을 나타냄과 동시에 세포 생존율의 변화를 나타내지 아니하여 우수한 안전성(safety)을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 제조방법에 따라 얻어진 푸코스테롤은 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품, 의약품 및 화장품 조성물로서 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 시험예 1에 따라 수행한 푸코스테롤의 DPPH radical 억제 활성을 나타낸 그림이다.
도 2는 시험예 2에 따라 수행한 푸코스테롤에 대한 자외선 조사 후 세포 생존율 실험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 시험예 3에 따라 수행한 푸코스테롤에 대한 Type-1 Procollagen 및 MMP-1의 mRNA 발현량을 확인한 결과를 나타내는 그림이다.
도 4는 시험예 3에 따라 수행한 푸코스테롤에 대한 Type-1 Procollagen 및 MMP-1의 발현량을 확인한 결과를 나타내는 그림이다.
도 5은 시험예 4에 따라 수행한 푸코스테롤에 대한 TGFβ-1 및 IL-6 의 발현량을 확인한 결과를 나타내는 그림이다.
도 6는 시험예 5에 따라 수행한 푸코스테롤에 대한 c-Jun과 c-Fos의 인산화 발현량을 확인한 결과를 나타내는 그림이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 푸코스테롤을 유효성분으로서 함유하는 피부 주름 개선 효능이 있는 식품, 의약품 및 화장품 조성물을 제공한다. 따라서, 피부노화를 억제하고 주름을 개선하는 등의 효능을 나타내기 위해서 DPPH radical 억제 활성, Type-1 procollagen, TGFβ-1 생성 촉진, MMP-1, IL-6의 생성 감소 및 c-Jun과 c-Fos의 인산화 발현을 감소를 필요로 한다.

본 발명에 의한 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품 조성물은 형태에 따라 푸코스테롤을 조성물 총 중량에 대하여 0.01∼50 중량% 로 혼합하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 푸코스테롤을 함유하는 식품, 의약품 및 화장품 조성물은 피부 노화억제용, 피부 주름개선용 식품, 의약품 및 화장품으로 제형화 될 수 있다.

이하, 본 발명을 시험예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 시험예 및 제조예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다.

시험예 1. 항산화 효과

DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, Sigma, USA)의 환원력을 이용하는 상 등의 문헌 (Sang S et al., J.Agric. Food Chem. 50(8), p2459-2463, 2002)에 기재된 방법에 따라, 본 발명에 따른 효모 추출물의 항산화 활성을 측정하였다.

메탄올에 녹인 0.2mM DPPH 용액 180 ul와 증류수 20ul에 녹인 푸코스테롤 및 Arbutin(양성재조군) (0.1, 1, 10, 100, 250 ㎍/㎖)를 96-웰 마이크로플레이트에 넣고 37 ℃에서 30 분간 배양한 후, 환원된 DPPH의 양을 분광광도계(Precision microplate reader; Molecular Devices, VersaMax)를 이용하여 520nm에서 흡광도를 측정하여 시료를 가하지 않는 무첨가 대조군과 활성을 비교하였다. 상기 시험은 3회 반복하였으며, 그 결과는 도 1에 나타내었다.

시험예 2. 세포생존율 측정

푸코스테롤이 사람의 섬유아세포의 세포성장 효과에 미치는 영향을, 사람 섬유아세포(human dermal fibroblast, HDF) (MCTT사, 서울, 한국)을 사용하여 평가하였다. 10% FBS (fetal bovine serum, Cambrex)가 포함된 DMEM (Gibco-BRL, Gaithersburg, MD, USA) 배지에 HDF를 40 mm 디쉬에 1.2x10⁵/디쉬로 씨딩한 후, 1일을 배양하고, 배지 제거 후 300 ㎕의 PBS를 넣고 UV를 조사한 다음, 무혈청 DMEM 배지로 희석한 푸코스테롤을 72시간 동안 처리하여 배양하였다.

이후 1㎖ 배양액은 따로 취하여 원심 분리 후 보관하고, 1 mg/㎖의 MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) 시약 100 ㎕를 상기 배양액에 넣고 37℃, 5% CO2 습윤 조건하에서 4시간 동안 배양하였다. 배양 시, 살아있는 세포에는 보라색의 크리스탈이 형성된다. 2시간 배양 후 배지를 제거하고 DMSO 800㎕를 넣어 10분 동안 쉐이킹 인큐베이터(shaking incubator)에서 크리스탈을 녹인 후 570 nm에서 흡광도를 측정하여 세포 성장의 정도를 측정하였다. 상기 시험은 3회 반복하였으며, 얻어진 결과는 도 2과 같다. 도 2의 결과로부터, 푸코스테롤이 세포독성을 갖고 있지 않음을 알 수 있다. 상기 얻어진 결과의 통계처리는 GraphPad Prism 프로그램을 사용하여 실시하였으며, one-way analysis of vatiance(ANOVA)를 이용하여 평균값의 유의성을 5% 미만의 한계로 조사하였다.

시험예 3. Type-1 Procollagen의 mRNA 발현 촉진 및 MMP-1의mRNA 발현 억제 효과

인간섬유아세포를 100mm 세포 배양 접시에 10 ㎖의 배양액을 넣고 약 6x10⁵의 농도로 세포를 접종한 후, 37 ℃, 5% CO₂ 환경에서 24시간 동안 배양하였다. 그 후, 자외선 B를 144 mJ/cm²로 조사한 후, 푸코스테롤 (0.01, 0.1, 1, 10㎍/㎖)을 포함한 배지로 교체하여 24시간 동안 배양하였다. 이후 TRI_ZOL 시약 1㎖과 함께 세포를 회수 (harvest)하여 RNA를 분리하였다. RT-PCR 방법을 이용하여 Type-1 Procollagen 및 MMP-1의 mRNA 발현량을 확인하였다. 사용한 primer는 다음과 같다. MMP-1, forward 5′-ATT CTA CTG ATA TCG GGG CTT TGA-3′, reverse 5′-ATG TCC TTG GGG TAT CCG TGT AG-3′; type I procollagen, forward 5′-CTC GAG GTG GAC ACC ACC CT-3′, reverse 5′-CAG CTG GAT GGC CAC ATC GG -3′; and glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), sense 5'-ACC ACA GTC CAT GCC ATC AC-3', antisense 5'-CCA CCA CCC TGT TGC TGT AG-3'. 그 결과는 도 3에 나타내었다. 도 3의 결과로부터 푸코스테롤의 MMP-1의 mRNA발현 억제 효과 및 Type-1 Procollagen의 mRNA발현 증가 효과를 확인하였다. 이를 통해, 본 발명의 푸코스테롤이 콜라겐 분해효소인 MMP-1을 억제함으로써 주름생성을 억제하는 효과가 있음을 확인하였다.

시험예 4. Type-1 Procollagen, TGF-β1 합성 촉진 및 MMP-1, IL-6 억제 효과

인간섬유아세포를 40mm 세포 배양 접시에 2 ㎖의 배양액을 넣고 약 1.2x10⁵의 농도로 세포를 접종한 후, 37 ℃, 5% CO₂ 환경에서 24시간 동안 배양하였다. 그 후, 자외선 B를 144 mJ/cm²로 조사한 후, 푸코스테롤 (0.01, 0.1, 1, 10㎍/㎖)을 포함한 배지로 교체하여 3일간 배양하였다. 이후 배양액을 회수(harvest)하여 4 ℃, 7500rpm 환경에서 5분간 원심분리(centrifuge)하여 ELISA 방법을 이용하여 Type-1 Procollagen ( Procollagen Type I C-Peptide EIA Kit, Takara, Shiga, Japan), TGF-β1, MMP-1 및 IL-6 (Human Total TGF-β1 kit; Human Total MMP-1 kit; Human Total IL-6 kit, R&D Systems, Inc., Minneapolis, MN, USA)의 발현량을 확인하였다. 그 결과는 도 4 및 5에 나타내었다. 도 4와 5의 결과로부터 자외선 조사에 의하여 자극된 IL-6 사이토카인이 푸코스테롤에 의해 억제됨으로 콜라겐 분해 효소인 MMP-1의 생성이 억제 된 것을 확인하였다. 또한 TGF-β1의 증가효과는 Procollagen Type I의 생성을 자극하여 다음의 결과로부터 푸코스테롤의 광노화 억제 효과가 있음을 확인하였다.

시험예 5. c-Jun과 c-Fos의 인산화 발현 억제 효과

인간섬유아세포를 100mm 세포 배양 접시에 10 ㎖의 배양액을 넣고 약 6x10⁵의 농도로 세포를 접종한 후, 37 ℃, 5% CO₂ 환경에서 24시간 동안 배양하였다. 그 후, 자외선 B를 144 mJ/cm²로 조사한 후, 푸코스테롤 (0.01, 0.1, 1, 10㎍/㎖)을 포함한 배지로 교체하여 4시간 동안 배양하였다. c-Jun과 c-Fos의 인산화 발현량을 western blot analysis 방법을 이용하여 확인하였으며 그 결과를 도 6에 나타내었다. 도 6의 결과로부터 자외선에 의해 자극되는 c-Jun과 c-Fos의 인산화 발현이 푸코스테롤에 의하여 크게 억제됨을 확인하였고, 이러한 결과는 푸코스테롤의 광노화 억제 효과 기전을 보여준다.

Claims (3)

1. 푸코스테롤을 일정량의 중량비로 배합한 것을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품 조성물은 피부노화 억제 및 주름개선용임을 특징으로 하는 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품 조성물.
3. 제1항에 있어서, 푸코스테롤은 상기 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품 조성물 총중량에 대하여 0.1 내지 30 중량%의 함량으로 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 주름 개선 식품, 의약품 및 화장품 조성물.

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