KR20210152410A - 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 개선용 식품 조성물 - Google Patents
형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 개선용 식품 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 개선, 피부 보습, 자외선에 의한 피부 손상 억제 또는 자외선으로부터의 피부 보호용 식품 조성물; 상기 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품; 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 건조증의 예방 또는 치료, 또는 자외선에 의한 피부 손상 예방 또는 억제용 약학적 조성물; 및 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 개선용 의약외품 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 형개 추출물은 자외선으로부터의 세포 보호 효과를 가지고, 자외선 조사에 의해 증가한 MMP-1 발현 저해 및 감소한 프로콜라겐 함량 증가 효과가 있을 뿐만 아니라, 수분 보유능을 상승시키는 효과도 나타내는바, 형개 추출물을 포함하는 조성물은 피부 보습, 자외선에 의한 피부 손상 억제 또는 자외선으로부터의 피부 보호용으로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 형개 추출물은 자외선으로부터의 세포 보호 효과를 가지고, 자외선 조사에 의해 증가한 MMP-1 발현 저해 및 감소한 프로콜라겐 함량 증가 효과가 있을 뿐만 아니라, 수분 보유능을 상승시키는 효과도 나타내는바, 형개 추출물을 포함하는 조성물은 피부 보습, 자외선에 의한 피부 손상 억제 또는 자외선으로부터의 피부 보호용으로 유용하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 개선, 피부 보습, 자외선에 의한 피부 손상 억제 또는 자외선으로부터의 피부 보호용 식품 조성물; 상기 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품; 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 건조증의 예방 또는 치료, 또는 자외선에 의한 피부 손상 예방 또는 억제용 약학적 조성물; 및 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 개선용 의약외품 조성물에 관한 것이다.
태양광은 자외선(UV) 방사선의 1차 근원이고, 이는 파장 범위에 따라 세 분류로 나누어진다: 자외선 A (UVA, ~320-540 nm), 자외선 B (UVB, ~280-320 nm), 및 자외선 C (UVC, ~100-320 nm) (Matsumura & Ananthaswamy, 2004). 아인슈타인 공식(Planck-Einstein equation)에 개시된 바와 같이, 세 종류의 UV 광선은 다른 파장-특이적 에너지 수준을 특징으로 한다(UVC > UVB > UVA)(Einstein, 1905).
피부에 조사된 자외선은 피부층의 경계에서 직접 반사(즉, 표피반사, 진피반사)되거나, 피부조직 내에서 세포, 섬유나 입자에 부딪친 후 산란되거나, 흡수, 투과되는 4가지 경로 중 하나를 거치게 된다. 이중 흡수된 자외선은 피부내에서 광화학 반응을 일으킴으로써 피부 병변을 야기하게 된다. 파장에 따라 피부의 침투 정도가 상이한데, 자외선 A는 장파장·저에너지를 특징으로 하며 피부의 진피까지 침투하여 피부암과 주름, 멜라닌 형성을 촉진하는 등 피부 노화 및 피부 자극을 유발하는 것으로 알려져 있으나, 에너지의 강도가 높지 않다. 자외선 B는 단파장·고에너지를 특징으로 하며 자외선 중 광 생물학적으로 인체에 가장 영향을 많이 미치며 피부에 광 손상을 일으키는 주원인이다. 상기 자외선 B는 에너지의 강도가 높기 때문에 피부의 표피까지 침투하여 홍반, 주근깨 및 부종 등을 일으킨다. 또한, 상기 자외선 B에 만성적으로 노출되면 피부 노화, 면역 억제, 피부암 및 세포사멸의 결과를 초래한다.
최근에는 이러한 자외선에 의한 피부 손상을 억제하기 위하여 자외선의 침투 자체를 차단하여 세포를 보호하는 자외선 차단제나 자외선에 의한 세포내 활성산소종의 생성을 억제하는 항산화 기능을 가진 성분들을 이용한 화장료 조성물에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다. 그러나, 개발된 대다수 자외선에 의한 피부 보호제는 합성 화합물을 유효성분으로 하고 있어, 피부에 손상을 유발시키거나 가려움 및 반점 등 부작용이 발생한다는 단점이 있다. 따라서, 피부에 부작용이 없으면서도 자외선에 의한 피부 손상 억제 및 피부 보호 활성이 우수한 새로운 천연물 소재의 개발이 필요한 실정이다.
이러한 배경 하에서, 본 발명자들은 부작용 없이 자외선에 의한 피부 손상 억제 및 피부 보호 활성 효과를 나타낼 수 있는 천연물 소재를 개발하기 위해 예의 연구 노력한 결과, 형개 추출물이 피부 보습 효과뿐만 아니라 자외선에 의한 피부 손상 억제 및 자외선으로부터의 피부 보호 효과를 나타냄을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 건조증의 예방 또는 치료, 또는 자외선에 의한 피부 손상 예방 또는 억제용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 개선용 의약외품 조성물을 제공하는 것이다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 출원에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 출원에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 출원의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 출원의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 양태로서, 본 발명은 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 개선용 식품 조성물; 및 상기 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 용어 "형개(Schizonepeta tenuifolia)"는 속씨식물문 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 1년초로, 항히스타민 작용과 항소양증 작용을 나타낸다고 보고된바 있다(TOHDA, Chihiro, et al. Inhibitory effects of methanol extracts of herbal medicines on substance P-induced itch-scratch response. Biological and Pharmaceutical Bulletin, 2000, 23.5: 599-601.).
본 발명의 용어 "추출물"은 상기 형개의 추출처리에 의하여 얻어지는 추출액, 상기 추출액의 희석액이나 농충액, 상기 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 상기 추출액의 조정제물이나 정제물, 또는 이들의 혼합물 등, 추출액 자체 및 추출액을 이용하여 형성 가능한 모든 제형의 추출물을 포함한다.
본 발명의 상기 추출물을 추출하는 방법은 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 추출할 수 있다. 상기 추출 방법의 비제한적인 예로는, 열수 추출법, 냉침 추출법, 용매 추출법, 수증기 증류법, 용출법, 압착법, 초음파 추출법, 여과법, 환류 추출법 등이 있으며, 이들은 단독으로 수행되거나 2종 이상의 방법을 병용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 상기 추출물은 적절한 용매를 이용하여 형개로부터 추출한 것이며, 예를 들어 조추출물, 극성용매 가용 추출물 또는 비극성 용매 가용 추출물을 모두 포함할 수 있다. 상기 추출물을 제조하기 위해 사용되는 추출 용매의 종류는 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 용매를 사용할 수 있다. 상기 추출 용매의 비제한적인 예로는 물; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 프로필알콜, 부틸알콜 등의 탄소수 1 내지 4 저급 알콜; 글리세린, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 다가 알코올; 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 아세톤, 벤젠, 헥산, 디에틸에테르, 디클로로메탄 등의 탄화수소계 용매; 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 상기 용매를 사용하여 1회 이상 추출하여 용매 추출물을 제조할 수 있다.
본 발명의 상기 추출물은 부유하는 고체 입자를 제거하기 위해 여과, 예를 들어 나일론 등을 이용해 입자를 걸러내거나 냉동여과법 등을 이용해 여과시킨 후 그대로 사용하거나, 이를 동결건조, 열풍건조, 분무건조 등을 이용해 건조시켜 사용될 수 있다. 또한, 상기 추출물은 추가로 통상의 분획 공정을 거칠 수도 있으며, 통상의 정제 방법을 이용하여 정제될 수도 있다.
본 발명의 용어 "유효성분"은 단독으로 목적하는 활성을 나타내거나, 또는 그 자체는 활성이 없는 담체와 함께 활성을 나타낼 수 있는 성분을 의미한다.
본 발명의 용어 "개선"은 본 발명에 형개 추출물을 사용하여 피부가 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 상기 피부 상태 개선은 피부 보습; 자외선에 의한 피부 손상 억제, 개선 또는 예방; 또는 자외선으로부터의 피부 보호를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 용어 "자외선"은 파장 범위 10~400 nm(에너지 범위 3 eV ~ 124 eV)인 빛으로서, 파장이 가시광보다 더 짧고 엑스선보다는 더 긴 전자기파의 총칭으로, 자외선은 파장에 따라 UV-A (320~400 nm), UV-B (280~320 nm), UV-C (100~280 nm)로 구분된다.
본 발명에서 자외선은 UVA, UVB 및 UVC로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있고, 구체적으로 UVA 및 UVB가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 용어 "피부 보습"은 피부에 수분감을 증가시켜주고, 촉촉한 상태를 유지시키는 것을 의미한다. 피부 보습 효과를 높일 경우 피부의 주름 개선, 탄력도 증가에도 이로운 영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 용어 “자외선에 의한 피부 손상”은 피부가 자외선에 대한 노출됨에 따라 발생하는 모든 증상을 의미하고, 피부 광노화를 포함하는 광의의 의미로 사용된다.
본 발명의 상기 자외선에 의한 피부 손상은 피부가 자외선에 노출됨에 따라 발생하는 손상 또는 증상이라면, 그 구체적인 증상의 종류나 증상의 정도가 특별히 제한되지 않고, 예를들어, 자외선에 의한 피부 손상은 자외선에 의한 주름 생성, 피부 탄력 저하, 광노화 또는 피부 각화일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 용어 "피부 보호"는 외부 자극 또는 노화 등으로 인한 피부의 손상, 염증, 건조증 등을 방지하고, 피부를 개선하는 것을 말한다.
본 발명에서 피부 손상 억제 또는 피부 보호는 자외선으로부터의 피부 세포 보호, MMP-1 등의 콜라겐 분해효소 발현 억제, 피부 내 콜라겐 합성 촉진, 피부 보습도 증진, 피부 주름 개선, 피부 광손상 개선 또는 피부 광노화 억제를 통해 이루어지는 것이나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 본 발명의 실험예에서는 형개 추출물이 피부 보습 효과, 자외선으로부터의 피부 세포 보호 효과, MMP-1(Matrix Metalloproteinase-1) 발현 억제 효과, 및 프로콜라겐(pro-collagen)의 발현 촉진 효과가 있어 피부 개선, 피부 보습, 자외선에 의한 피부 손상 억제 또는 자외선으로부터의 피부 보호 용도로 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.
본 발명의 식품 조성물은 피부 개선, 예를 들어 피부 보습, 자외선에 의한 피부 손상 억제 또는 자외선으로부터의 피부 보호 효과를 가지는 한, 상기 형개 추출물을 다양한 함량으로 포함할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 형개 추출물 이외에, 복용이나 섭취의 편리성을 증진시키기 위하여, 당업계에서 이미 안전성이 검증되고 해당 활성을 갖는 것으로 공지된 임의의 화합물이나 천연 추출물을 추가로 포함할 수 있다.
이러한 화합물 또는 추출물에는 각국 약전(한국에서는 '대한민국약전'), 각국 건강기능식품공전(한국에서는 식약처 고시인 '건강기능식품 기준 및 규격') 등의 공정서에 실려 있는 화합물 또는 추출물, 의약품의 제조·판매를 규율하는 각국의 법률(한국에서는 '약사법')에 따라 품목 허가를 받은 화합물 또는 추출물, 건강기능식품의 제조·판매를 규율하는 각국 법률(한국에서는 '건강기능식품에 관한 법률')에 따라 기능성이 인정된 화합물 또는 추출물이 포함될 수 있다.
본 발명의 용어 "식품"은 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료, 비타민 복합제, 영양 보조제(nutritional supplement), 기능성 식품, 식품 첨가제(food additive), 건강 기능 식품 및 건강 식품 등이 있으며, 통상적인 의미의 식품을 모두 포함한다.
상기 건강 식품(health food)은 일반식품에 비해 적극적인 건강유지나 증진 효과를 가지는 식품을 의미하고, 건강보조식품(health supplement food)은 건강보조 목적의 식품을 의미한다. 경우에 따라, 건강 기능 식품, 건강식품, 건강보조식품의 용어는 호용된다.
본 발명의 용어 "건강 기능 식품"이란, 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)와 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 여기서 "기능(성)"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 식품 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나, 본 발명의 식품은 피부 보습, 자외선에 의한 피부 손상 억제 또는 자외선으로부터의 피부 보호를 위한 보조제로 섭취가 가능하다.
구체적으로, 상기 건강 기능 식품은 형개 추출물을 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품소재에 첨가하거나, 환, 정제, 캡슐, 분말, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용이 없는 장점이 있다.
본 발명의 식품 조성물은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 피부 개선, 피부 보습, 자외선에 의한 피부 손상 억제 또는 자외선으로부터의 피부 보호 효과를 기대할 수 있어 매우 유용하다.
본 발명의 식품 조성물은 어떠한 형태로도 제조될 수 있으며, 예컨대 차, 쥬스, 탄산음료, 이온음료 등의 음료류, 우유, 요구루트 등의 가공 유류(乳類), 껌류, 떡, 한과, 빵, 과자, 면 등의 식품류, 정제, 캡슐, 환, 과립, 액상, 분말, 편상, 페이스트상, 시럽, 겔, 젤리, 바 등의 제제류 등으로 제조될 수 있다. 또한, 본 발명의 식품 조성물은 법률상·기능상의 구분에 있어서 제조·유통 시점의 시행 법규에 부합하는 한 임의의 제품 구분을 띨 수 있다. 예컨대 한국 '건강기능식품에관한법률'에 따른 건강기능식품이거나, 한국 '식품위생법'의 식품공전(식약처 고시 '식품의 기준 및 규격')상 각 식품유형에 따른 과자류, 다류, 음료류, 특수용도식품 등일 수 있다.
또한, 본 발명의 식품 조성물에는 그 유효성분 이외에 식품첨가물이 포함될 수 있다. 식품첨가물은 일반적으로 식품을 제조, 가공 또는 보존함에 있어 식품에 첨가되어 혼합되거나 침윤되는 물질로서 이해될 수 있는데, 식품과 함께 매일 그리고 장기간 섭취되므로 그 안전성이 보장되어야 한다. 식품의 제조·유통을 규율하는 각국 법률(한국에서는 '식품위생법')에 따른 식품첨가물공전에는 안전성이 보장된 식품첨가물이 성분 면에서 또는 기능 면에서 한정적으로 규정되어 있다. 한국 식품첨가물공전(식약처 고시 '식품첨가물 기준 및 규격')에서는 식품첨가물이 성분 면에서 화학적 합성품, 천연 첨가물 및 혼합 제제류로 구분되어 규정되어 있는데, 이러한 식품첨가물은 기능 면에 있어서는 감미제, 풍미제, 보존제, 유화제, 산미료, 점증제 등으로 구분된다.
상기 감미제는 식품에 적당한 단맛을 부여하기 위하여 사용되는 것으로, 천연의 것이거나 합성된 것을 사용할 수 있다. 바람직하게는 천연 감미제를 사용하는 경우인데, 천연 감미제로서는 옥수수 시럽 고형물, 꿀, 수크로오스, 프룩토오스, 락토오스, 말토오스 등의 당 감미제를 들 수 있다.
상기 풍미제는 맛이나 향을 좋게 하기 위하여 사용될 수 있는데, 천연의 것과 합성된 것 모두 사용될 수 있다. 바람직하게는 천연의 것을 사용하는 경우이다. 천연의 것을 사용할 경우에 풍미 이외에 영양 강화의 목적도 병행할 수 있다. 천연 풍미제로서는 사과, 레몬, 감귤, 포도, 딸기, 복숭아 등에서 얻어진 것이거나 녹차잎, 둥굴레, 대잎, 계피, 국화 잎, 자스민 등에서 얻어진 것일 수 있다. 또 인삼(홍삼), 죽순, 알로에 베라, 은행 등에서 얻어진 것을 사용할 수 있다. 천연 풍미제는 액상의 농축액이나 고형상의 추출물일 수 있다. 경우에 따라서 합성 풍미제가 사용될 수 있는데, 합성 풍미제로서는 에스테르, 알콜, 알데하이드, 테르펜 등이 이용될 수 있다.
상기 보존제로서는 소르브산칼슘, 소르브산나트륨, 소르브산칼륨, 벤조산칼슘, 벤조산나트륨, 벤조산칼륨, EDTA(에틸렌디아민테트라아세트산) 등이 사용될 수 있고, 또 유화제로서는 아카시아검, 카르복시메틸셀룰로스, 잔탄검, 펙틴 등이 사용될 수 있으며, 산미료로서는 연산, 말산, 푸마르산, 아디프산, 인산, 글루콘산, 타르타르산, 아스코르브산, 아세트산, 인산 등이 사용될 수 있다. 산미료는 맛을 증진시키는 목적 이외에 미생물의 증식을 억제할 목적으로 식품 조성물이 적정 산도로 되도록 첨가될 수 있다.
상기 점증제로서는 현탁화 구현제, 침강제, 겔형성제, 팽화제 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 전술한 바의 식품첨가물 이외에, 기능성과 영양성을 보충, 보강할 목적으로 당업계에 공지되고 식품첨가물로서 안정성이 보장된 생리활성 물질이나 미네랄류를 포함할 수 있다. 상기 생리활성 물질로는 녹차 등에 포함된 카테킨류, 비타민 B1, 비타민 C, 비타민 E, 비타민 B12 등의 비타민류, 토코페롤, 디벤조일티아민 등을 들 수 있으며, 미네랄류로서는 구연산칼슘 등의 칼슘 제제, 스테아린산마그네슘 등의 마그네슘 제제, 구연산철 등의 철 제제, 염화크롬, 요오드칼륨, 셀레늄, 게르마늄, 바나듐, 아연 등을 들 수 있다.
본 발명의 식품 조성물에는 전술한 바의 식품첨가물이 제품 유형에 따라 그 목적을 달성할 수 있는 적정량으로 포함될 수 있으며, 본 발명의 식품 조성물에 포함될 수 있는 기타의 식품첨가물과 관련하여서는 각국 식품공전이나 식품첨가물 공전을 참조할 수 있다.
상기 형개 추출물을 식품첨가물로 사용하는 경우, 형개 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 그의 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 양태로서, 본 발명은 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 건조증의 예방 또는 치료, 또는 자외선에 의한 피부 손상 예방 또는 억제용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어 "형개", "추출물", "유효성분" 및 "자외선" 전술한 바와 같다.
본 발명의 용어 “피부 건조증”은 피부의 수분이 부족하여 피부가 건조해짐으로 인해 발생하는 모든 증상을 의미한다.
본 발명의 상기 피부 건조증은 피부의 수분이 부족하여 피부가 건조해짐으로 인해 발생하는 증상이라면, 그 구체적인 증상의 종류나 증상의 정도가 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 용어 "자외선에 의한 피부 손상"은 피부가 자외선에 대한 노출됨에 따라 발생하는 모든 증상을 의미하고, 피부 광노화를 포함하는 광의의 의미로 사용된다. 따라서, 피부가 자외선에 노출됨에 따라 발생하는 손상 또는 증상이라면, 그 구체적인 증상의 종류나 증상의 정도가 특별히 제한되지 않고, 예를들어, 자외선에 의한 주름 생성, 피부 탄력 저하, 광노화, 일광화상, 홍반, 피부 염증, 광알레르기, 광독성, 광감작현상 및 피부 각화일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 용어 "예방"은 본 발명의 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하여 자외선에 의한 피부 손상을 억제시키거나 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 용어 "치료"는 본 발명의 상기 약학적 조성물을 개체에 투여 또는 도포하여 피부 건조증 또는 자외선에 의한 피부 손상이 호전 또는 완화되거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 약학적 조성물은 통상의 방법에 따른 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있다. 약학적으로 허용되는 담체는 투여 경로나 제형에 따라 당업계에 주지되어 있으며, 구체적으로는 '대한민국약전'을 포함한 각국의 약전을 참조할 수 있다. 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제는 비자연적 담체일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 약학적 조성물은 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 상세하게는, 제형화할 경우 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트, 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 액체 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 오일, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로골, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다. 약학적 조성물의 구체적인 제제화와 관련하여서는 당업계에 공지되어 있으며, 예컨대 문헌[Remington's Pharmaceutical Sciences(19th ed., 1995)] 등을 참조할 수 있다. 상기 문헌은 본 명세서의 일부로서 간주 된다.
본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 상기 약학적으로 유효한 양은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 건강상태, 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 투여량 및 횟수는 어떠한 면에서든 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 약학적 조성물은 쥐, 개, 고양이, 소, 말, 돼지, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로를 통해 투여될 수 있으며, 인간인 경우가 바람직할 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있으며, 예를 들어 경구, 정맥, 근육 또는 피하 주사에 의해 투여될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 양태로서, 본 발명은 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 의약외품 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어 "형개", "추출물", 및 "유효성분"은 전술한 바와 같다.
본 발명의 용어 "개선"은 본 발명에 형개 추출물을 사용하여 피부가 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 용어 "의약외품"은 사람이나 동물의 질병을 진단, 치료, 개선, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용되는 물품들 중 의약품보다 작용이 경미한 물품들을 의미하는 것으로, 예를 들어 대한민국 약사법에 따르면 의약외품이란 의약품의 용도로 사용되는 물품을 제외한 것으로, 사람ㆍ동물의 질병 치료나 예방에 쓰이는 제품, 인체에 대한 작용이 경미하거나 직접 작용하지 않는 제품 등이 포함된다.
본 발명의 상기 피부 상태 개선은 피부 보습; 자외선에 의한 피부 손상 억제, 개선 또는 예방; 또는 자외선으로부터의 피부 보호를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 용어 "피부 보습", "자외선", "자외선에 의한 피부 손상" 및 "피부 보호"는 전술한 바와 같다.
본 발명의 의약외품 조성물은 피부 개선; 피부 보습; 자외선에 의한 피부 손상 억제, 개선 또는 예방; 또는 자외선으로부터의 피부 보호 효과를 가지는 한, 상기 형개 추출물을 다양한 함량으로 포함할 수 있다.
본 발명의 의약외품 조성물은 연고제, 로션제, 스프레이제, 패취제, 크림제, 산제, 현탁제, 겔제 또는 필터충진제의 형태로 제조할 수 있고, 구체적으로 소독청결제, 물티슈, 고체 비누, 액체 비누, 손 세정제 또는 손 소독제일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 피부 개선용 조성물을 의약외품 첨가물로 사용할 경우, 상기 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 의약외품 또는 의약외품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 형개 추출물은 자외선으로부터의 세포 보호 효과를 가지고, 자외선 조사에 의해 증가한 MMP-1 발현 저해 및 감소한 프로콜라겐 함량 증가 효과가 있다. 또한, 동물실험을 통해 형개 추출물은 피부 보습율 증가, 피부 두께 감소, 주름 면적 및 길이 감소, 피부 주름 생성 관련 단백질 발현 조절(TMP1 증가; MMP1, MMP3 및 MMP9 감소; Pro-COL1A1 증가) 및 피부 보습 관련 단백질 발현 조절(히알루론산 발현 증가; HYAL1 및 HYAL2 감소; HAS1, HAS2 및 HAS3 증가, 필라그린 증가) 효과가 있음을 확인한바, 형개 추출물을 포함하는 조성물은 피부 보습용, 자외선에 의한 피부 손상 억제용 또는 자외선으로부터의 피부 보호용으로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 자외선 조사 환경에서 본 발명에 따른 형개 추출물의 세포 보호 효과를 확인한 결과이다.
도 2는 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사에 따른 MMP-1의 발현에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 3은 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사에 따른 프로콜라겐의 발현에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 4는 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사된 마우스의 체중 변화에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 5는 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사된 마우스의 혈청 AST 활성(도 5a) 및 혈청 ALT 활성(도 5b)에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 6은 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사된 마우스의 피부 수분 보습율에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 7a 내지 도 7c는 각각 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사된 마우스의 피부 두께, 피부 주름 면적 및 피부 주름 길이 변화에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사된 마우스의 피부에 미치는 영향을 피부 조직학적으로 확인한 결과이다.
도 9는 피부 주름 생성과 관련된 단백질의 발현량을 확인한 결과로, 도 9a는 MMP1, MMP3, MMP9 및 Pro-COL1A1의 발현량을, 도 9b는 TIMP1의 발현량을 확인한 결과이다.
도 10은 피부 보습 관련 단백질의 발현량을 확인한 결과로, 도 10a는 HAS1, HAS2, HAS3 및 필라그린(filaggrin), 도 10b는 HYAL1 (Hyaluronidase 1), 도 10c는 HYAL2 (Hyaluronidase 2) 및 도 10d는 히알루론산(히알루로난)의 발현량을 확인한 결과이다.
도 2는 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사에 따른 MMP-1의 발현에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 3은 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사에 따른 프로콜라겐의 발현에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 4는 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사된 마우스의 체중 변화에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 5는 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사된 마우스의 혈청 AST 활성(도 5a) 및 혈청 ALT 활성(도 5b)에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 6은 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사된 마우스의 피부 수분 보습율에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 7a 내지 도 7c는 각각 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사된 마우스의 피부 두께, 피부 주름 면적 및 피부 주름 길이 변화에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사된 마우스의 피부에 미치는 영향을 피부 조직학적으로 확인한 결과이다.
도 9는 피부 주름 생성과 관련된 단백질의 발현량을 확인한 결과로, 도 9a는 MMP1, MMP3, MMP9 및 Pro-COL1A1의 발현량을, 도 9b는 TIMP1의 발현량을 확인한 결과이다.
도 10은 피부 보습 관련 단백질의 발현량을 확인한 결과로, 도 10a는 HAS1, HAS2, HAS3 및 필라그린(filaggrin), 도 10b는 HYAL1 (Hyaluronidase 1), 도 10c는 HYAL2 (Hyaluronidase 2) 및 도 10d는 히알루론산(히알루로난)의 발현량을 확인한 결과이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 형개 추출물의 제조
본 실험을 위해 사용한 형개는 시장에서 구입하였다. 환류냉각추출을 위해 일정 크기로 절단 및 분쇄하여 30% 발효주정을 중량 대비 10배(W:10V)를 첨가한 후 50℃의 온도에서 3시간씩 2회 반복하였다. 추출 후, 농축을 위해 Whatman No. 1 여과지(Whatman co., Ltd., Kent, UK)로 여과한 다음 감압농축기(R-114 Rotavapor system, Buchi Labortechnik AG, Flawil, Switzerland)로 농축하였다. 그 후, 증류수로 회수한 농축액을 동결건조(LP 20, Ilshinbiobase, Yangju, Korea)하여 분말화 시킨 뒤 -20℃에 보관하며 실험에 사용하였다.
실시예 2: 인간 피부 섬유아세포 배양
인간 피부 섬유아세포인 Human dermal fibroblasts (HDFs) 세포는 한국식품연구원에서 제공받아 사용하였다. HDF 세포는 10% 소 태아 혈청(Fetal bovine serum(FBS), Gibco, USA)과 1% 페니실린 /스트렙토마이신 용액(Gibco, USA)을 포함하는 Dulbecco's modified Eagle Medium (DMEM, Gibco, USA) 배지를 사용하여 37℃, 5% CO2 조건에서 배양하였다. HDF 세포는 5-10 사이의 세대 수를 사용하였으며, 2-3일 간격으로 계대 배양하여 실험에 사용하였다.
실험예 1: UV 조사 환경에서 형개 추출물의 세포 보호 효능 확인
본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선으로부터 세포를 보호하는 효과가 있는지 확인하기 위하여, HDF 세포에 형개 추출물을 처리한 후 자외선(sUV)을 조사하여 세포생존율을 측정하였다. 대조군으로는 본 발명의 형개 추출물을 처리하지 않은 군을 사용하였다. 본 실험에 사용한 sUV source는 Q-Lab Corporation (Cleveland, OH, USA)에서 구입하였으며, UV meter를 통하여 측정한 결과, UVA-340 램프를 통하여 생성되는 UVA와 UVB의 비율은 각각 94.5%와 5.5% 임을 확인하였다.
구체적으로, HDF 세포는 96 well plate에 1Х104 cell/well 농도로 분주한 후 24시간 동안 배양하였다. 배양 후 serum-free DMEM 배지로 교체하고, 형개 추출물을 농도 별로 (12.5, 25, 50 및 100 ㎍/mL) 처리하여 1시간 동안 배양하였다. 그 후, 23kJ/cm2 강도의 sUV로 20분간 노출시킨 후 24시간 동안 배양하고, 분석을 위해 배지 상층액을 회수하였다. 세포 생존율 측정을 위하여 회수한 배지에 희석한 MTT 용액을 세포에 처리하여 2시간 동안 반응시켰다. 형성된 포마잔(formazan)을 100 μL의 DMSO로 녹인 후, microplate reader를 이용하여 570nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, sUV만 처리한 대조군의 세포 생존율은 sUV를 처리하지 않은 군에 비해 80% 수준으로 감소한 반면, 형개 추출물을 처리한 실험군에서는 세포 생존율이 대조군 대비 농도 유의적으로 증가하는 것으로 나타나, 형개 추출물의 자외선으로부터의 세포 보호 효능을 확인하였다.
실험예 2: UV 조사 환경에서 형개 추출물의 MMP-1 발현 저해 효능 확인
본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사 환경 하에서 MMP-1 발현에 미치는 영향을 확인하기 위하여, HDF 세포에 형개 추출물을 처리하고 자외선(sUV)을 조사한 후, Human MMP-1 ELISA Kit (ab100603, Abcam Inc., UK)를 사용하여 MMP-1 발현양을 측정하였다. 대조군으로는 본 발명의 형개 추출물을 처리하지 않은 군을 사용하였다.
구체적으로, HDF 세포에 형개 추출물을 처리하고 23 kJ/cm2의 sUV를 조사하여 24시간 동안 배양하였다. 이어서, 각각의 well에 standard와 배지 상층액을 100 μL 분주하고 실온에서 2시간 30분 동안 반응시킨 후, 300 μL의 1X 세척 용액(wash solution)으로 4차례 세척하였다. 각각의 well 안에 남아있는 용액을 완전히 제거한 후, 100 μL의 1X biotinylated-MMP1 검출 항체를 분주하여 1시간 동안 반응시켰다. 반응 후, 동일한 방법으로 well을 세척하고, 100 μL의 1X HRP-스트렙트아비딘 용액을 분주하여 실온에서 45분간 배양하였다. 각각의 well을 이전과 동일한 방법으로 세척한 후, 100 μL의 TMB One-Step substrate reagent를 분주하고 빛을 차단하여 30분간 반응시켰다. 50 μL의 stop solution을 각각 well에 분주한 후 microplate reader를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, sUV만 처리한 대조군의 MMP-1 발현은 sUV를 처리하지 않은 군에 비해 약 1.7배 증가한 반면, 형개 추출물을 처리한 실험군에서는 sUV 처리 환경에서도 MMP-1의 발현이 저해되며, MMP-1 발현이 대조군 대비 유의적으로 감소하는 것으로 나타나, 형개 추출물이 자외선으로 유도된 MMP-1의 발현을 저해하는 효과가 있음을 확인하였다.
실험예 3: UV 조사 환경에서 형개 추출물의 프로콜라겐 발현 보호 효능 확인
본 발명에 따른 형개 추출물이 자외선 조사 환경 하에서 프로콜라겐(pro-collagen) 발현에 미치는 영향을 확인하기 위하여, HDF 세포에 형개 추출물을 처리하고 자외선(sUV)을 조사한 후, Human Pro-Collagen I alpha 1 CatchPoint® SimpleStep ELISA® Kit (ab229389, Abcam Inc., UK)를 사용하여 프로콜라겐 발현양을 측정하였다. 대조군으로는 본 발명의 형개 추출물을 처리하지 않은 군을 사용하였다.
구체적으로, HDF 세포에 형개 추출물을 처리하고 23 kJ/cm2의 sUV를 조사하여 24시간 동안 배양하였다. 이어서, 각각의 well에 standards와 배지 상층액을 50 μL 분주하고 항체 칵테일(antibody cocktail)을 50 μL 분주하여 400 rpm으로 흔들며 실온에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응 후, 350 μL의 1X 세척 버퍼로 3회 세척하고 100 μL의 CatchPoint HRP solution을 분주하여 빛을 차단한 상태에서 10분간 배양하였다. 반응 종료 즉시, microplate reader를 이용하여 530/570/590 (Ex/Cutoff/Em)의 조건으로 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, sUV만 처리한 대조군의 프로콜라겐 발현은 sUV를 처리하지 않은 군에 비해 63.6%로 감소한 반면, 형개 추출물을 처리한 실험군에서는 sUV 처리 환경에서도 프로콜라겐의 발현이 농도 유의적으로 증가하며, sUV를 처리하지 않은 군과 유사한 수준으로 프로콜라겐이 발현되는 것으로 나타나, 형개 추출물이 자외선에 의한 프로콜라겐 발현 감소를 억제하고, 프로콜라겐 생성 효과가 있음을 확인하였다.
실험예 4: 동물실험을 통한 형개 추출물의 피부 개선 효과 확인
통계처리
하기 실험 결과들은 Mean±S.E.M.으로 나타냈으며 GraphPad Prism 7(GraphPad Software, Inc., SanDiego, CA)을 이용하여 통계처리 하였다. One-way analysis of variance(ANOVA) 분석을 시행하였으며, 통계처리로 도출된 값들은 Dunnett's Multiple Comparison test를 실시하여 P<0.05의 수준에서 유의성을 검정하였다(#p<0.05, ##p<0.01 and ###p<0.001 Vs. Normal control, *p<0.05, **p<0.01 and ***p<0.001 Vs. UVB control).
실험예 4-1: 실험동물 사육 및 자외선 조사
본 실시예에 사용한 실험동물은 무모 마우스 (HR-1 hairless mice, male, 6주령)로 ㈜ 중앙실험동물 (Seoul, Korea)로부터 분양하여 일주일의 순화 기간을 통해 적응시킨 후, 각 그룹에 무작위로 배정하였다.
실험군은 정상군(Normal control group; UVB 무처리군), 대조군(Control group; UVB 단독 처리군), 형개 100 mg/kg/day 투여군(ST 100 group), 형개 200 mg/kg/day 투여군(ST 200 group), 양성대조군(자외선에 의한 피부 손상으로부터 피부 건강 유지에 도움을 주는 것으로 알려진 포스파티딜세린(Phoshpatidyl Serin) 50 mg/kg/day 투여군(PS 50 group))으로 하였으며 소재는 9주간 주 5회 투여하였다. 시료 희석을 위한 부형제는 0.5% carboxymethylcellulose (CMC) solution를 사용하였다.
사육기간 중 사료는 각 그룹 모두 일반 고형사료(Purina Lab Rodent Chow #38057, Purina Co., Seoul Korea)를 급여하고, 식이와 식수는 자유롭게 섭취하도록 하였으며, 사육온도는 23±1℃, 습도 50±5%, 소음 60 phone 이하, 12시간 명암주기(light/dark cycle), 조도 150~300 Lux, 환기는 시간당 10~12회의 환경을 유지하였다.
또한, 자외선 조사(Ultraviolet; UVB)를 위해 본 실시예의 무모 마우스를 자외선 조사용 케이지에 넣어 UV Crosslinker CL-1000S (UVP Inc., CA, USA)를 이용하여 마우스의 등배부위에 균등하게 주 3회 조사하였다. 조사한 자외선의 광원은 254 nm 파장의 UVB를 방출하는 자외선 sunlamp를 사용하여, 1주차에는 60 mJ/cm2, 2주차에는 120 mJ/cm2, 3주차에는 180 mJ/cm2, 4주차부터는 240 mJ/cm2의 광량으로 자외선을 조사하였다. 사육 종료일에 마우스를 흡입마취 하여 혈액 및 피부조직을 채취하였고 소재의 효능 평가를 위한 실험에 사용하였다.
실험예 4-2: 형개 추출물 투여에 따른 자외선 조사 마우스의 체중 변화 및 간독성 평가
상기 실험예 4-1의 방법으로 준비된 마우스에서 형개 추출물 투여에 따른 체중변화를 알아보기 위해 사육 기간 동안 매주 1회 일정한 시간에 측정하였다. 또한, 형개 추출물 투여에 따른 간독성 평가는 혈액에서 혈청을 분리한 후, AST activity assay kit (MAK055, Sigma aldrich, USA) 및 ALT activity assay kit (MAK052, Sigma aldrich, USA)를 사용하여 AST (Aspartate Aminotransferase)와 ALT (Alanine Aminotransferase)의 활성을 측정하였다.
구체적으로, 96-well plate에 혈청 또는 표준물질(standard)을 50 μL씩 분주한 후, 모든 well에 reaction mix solution 100 μL를 분주하여 좌우 왕복형 쉐이커(horizontal shaker)로 흔들면서 37℃에서 일정시간 동안 반응하였다. 반응 시 빛을 차단한 상태에서 5분 간격으로 분광광도계 (SpectraMax M5, Molecular Devices, CA, USA)를 이용하여 450 nm (AST) 또는 570 nm (ALT)의 파장에서 흡광도를 측정하였으며, 샘플의 측정값이 표준물질(standard)의 가장 높은 농도의 측정값보다 높게 측정되는 시점에 반응을 종료하였다. 반응 시작 후, 초기 측정 값(T initial)과 마지막 측정 값(T final)사이의 변화를 통해 AST 및 ALT 활성을 분석하였다.
그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, 무모 마우스의 정상군, UVB 단독 조사군, 형개 추출물 농도별 처리군, 양성대조군 모두 체중 변화에 유의적인 변화를 나타내지 않았다. 또한, 도 5(a)의 혈청 AST 및 도 5(b)의 ALT 결과에서 마찬가지로 형개 추출물의 투여에 따른 통계 유의적인 변화가 나타나지 않았다.
실험예 4-3: 형개 추출물 투여에 따른 자외선 조사 마우스의 피부 보습율 평가
상기 실험예 4-1의 방법으로 준비된 마우스에서 형개 추출물 투여에 따른 피부 보습율(%) 평가를 위해 수분 함량을 피부 분석 장치(WillCam, K.L Global, Seoul, Korea)를 이용하여 무모 마우스의 등배 부위 피부에서 측정하였다.
무모 마우스의 피부 보습율을 평가한 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이, 피부 수분함량이 정상군(100%) 대비 UVB 단독 조사군에서 75.6% 정도의 유의적인 감소가 나타난 반면(P<0.01), 형개 추출물 투여군에서는 농도 의존적으로 피부 보습율이 증가하였고, 특히 형개 추출물 200 mg/kg 투여군에서는 보습율이 97.4% 수준으로 유의적인 증가를 나타내, 형개 추출물의 피부 보습 효과를 확인하였다(P<0.01).
실험예 4-4: 형개 추출물 투여에 따른 자외선 조사 마우스의 피부 두께 및 주름 생성 평가
상기 실험예 4-1의 방법으로 준비된 마우스에서 형개 추출물 투여에 따른 피부 두께 평가를 위해 무모 마우스의 등 중앙 부위에서 너비 1cm 아래 부분을 잡아 두겹의 형태로 만든 후, 디지털 캘리퍼(CD-15APX, Mitutoyo, Japan)를 이용하여 측정하였다.
또한, 피부 주름 변화를 분석하기 위해 레플리카 키트(Replica kit) (Epigem Inc., Seoul, Korea)를 이용하여 무모 마우스의 등 부위 피부에 실리콘 폴리머를 도포한 후, 일정시간 방치하여 굳힌 뒤 레플리카를 얻었다. 주름분석기(Visioline VL650, CK Electronics GmbH, Cologne, Germany)를 이용하여 제작된 피부 레플리카에서 주름 면적 및 주름 길이를 측정하였다.
형개 추출물 투여에 따른 UVB를 조사한 무모 마우스의 피부 두께를 평가한 결과, 도 7a에 나타낸 바와 같이, UVB 단독 조사군(1.2mm)에서 정상군(0.68mm) 대비 1.78배 유의적인 피부 두께 증가가 나타난 반면, 형개 추출물을 투여한 군에서는 농도 유의적으로 피부 두께가 감소하는 경향이 나타났다. 특히, 형개 추출물 200 mg/kg을 투여한 군에서는 0.97mm 두께로 측정되어 UVB 단독 조사군 대비 유의적인 감소가 나타난 것을 확인하여 (P<0.05), 형개 추출물의 투여에 따라 UVB 조사로 인한 피부의 피부 두께의 증가 현상이 개선되는 것을 확인하였다.
또한, UVB를 조사한 무모 마우스의 주름 면적 및 주름 길이를 측정한 결과, 도 7b 및 도 7c에 나타낸 바와 같이, UVB 단독 조사군에서 정상군 대비 주름 면적 및 주름 길이가 유의적으로 증가하였고, 형개 추출물을 투여한 군에서는 농도 유의적으로 주름 면적 및 주름 길이가 감소하여, 형개 추출물의 투여에 따라 UVB 조사로 인한 피부의 주름이 개선됨을 확인하였다.
실험예 4-5: 형개 추출물 투여에 따른 자외선 조사 마우스의 피부 조직학적 평가
상기 실험예 4-1의 방법으로 준비된 마우스에서 피부 조직학적 분석을 통해 형개 추출물 투여에 따른 피부 표피 두께 변화를 평가하였다. 마우스 부검 시 절취한 피부조직을 10% 포르말린으로 고정한 후, 파라핀에 포매(embedding)하여 파라핀 블럭을 제작하였고, 4μm 두께로 박절하여 조직절편을 얻었다. 그 후, hematoxylin and eosin 염색(H&E 염색)을 하였으며, 디지털 슬라이드 스캐너(Motic Easyscan one, Motic, Hong Kong)로 이미지를 얻었다. 피부의 표피 두께(Epidermis thickness)는 이미지 분석 소프트웨어(Motic DS Assistant, Hong Kong)를 이용하여 분석하였다.
H&E 염색을 수행하여 표피 두께(Epidermis thickness)를 분석한 결과, 도 8a에 나타낸 바와 같이, UVB 단독 조사군에서 정상군 대비 피부 표피 두께가 증가하였으며, UVB 단독 조사군에 비해 형개 농도별 투여군 및 양성대조군에서는 피부 표피 두께가 감소하였다.
도 8b의 그래프에서 확인할 수 있는 바와 같이, UVB 단독 조사군(83.5 μm)에서는 정상군(21.5 μm)의 표피 두께 대비 약 3.9배의 유의적인 표피 두께 증가가 나타났고(P<0.001), 형개 추출물을 투여한 경우 UVB 단독 조사군 대비 농도 의존적으로 피부 표피 두께가 감소하는 것으로 나타났다. 특히, 형개 추출물 200 mg/kg 투여군(58.8 μm)에서는 UVB 단독 조사군 대비 피부 표피 두께가 약 약 30% 감소한 통계 유의적인 결과(P<0.05)를 확인하였다.
실험예 4-6: 형개 추출물 투여에 따른 자외선 조사 마우스의 피부 주름 생성과 관련된 단백질 발현 평가
상기 실험예 4-1의 방법으로 준비된 마우스에서 형개 추출물 투여에 따른 피부 주름 생성 관련 단백질 발현 변화를 분석하기 위하여 웨스턴 블랏(western blot)을 통해 MMP1, MMP3, MMP9 및 Pro-COL1A1의 단백질 발현량을 확인하였다. 무모 마우스 등 부위 피부조직을 일정량 절취하고 프로테아제 억제제 (sigma aldrich, USA)가 함유된 용해 버퍼를 첨가하여 균질화 하였다. 균질화 하여 얻어진 조직 용해물(lysate)을 DC protein assay kit (Bio-rad, CA, USA)로 정량하여 각각 동일한 양의 단백질을 취해 Laemmli sample buffer (Bio-rad, CA, USA)를 혼합하여 SDS-PAGE를 수행하였다. 젤에 로딩한 단백질의 분리가 완료되면 니트로셀룰로오스 멤브레인에 옮긴 후, blocking buffer (5% skim milk in TBST)에 멤브레인을 침지하여 상온에서 1시간동안 블로킹하였다. 반응이 끝난 멤브레인을 TBST로 3회 세척한 후, 주름생성 관련 인자들의 1차 항체와 4℃에서 16시간 이상 반응시켰다. 반응 후, TBST로 멤브레인을 3회 반복하여 세척하였고 각각의 1차 항체에 적합한 2차 항체와 상온에서 1시간 반응시켰다. 반응이 종료 된 멤브레인을 TBST로 3회 세척하고 화학 발광 시약(chemiluminescence reagent) (DoGenBio, Seoul, Korea)을 일정시간 처리한 후, ChemiDoc XRS+ imaging system (Bio-Rad, CA, USA)을 이용하여 단백질 밴드를 현상하여 발현량을 평가하였다.
또한, TIMP1의 발현량 평가를 위해 TIMP1 ELISA kit (ab196265, Abcam, UK)를 사용하여 변화를 확인하였다. 96-well plate에 tissue homogenate 또는 standard를 50 μL씩 분주한 뒤, 각 well에 항체 칵테일(Antibody cocktail)을 50 μL씩 분주하고 쉐이커를 이용하여 흔들며 상온에서 1시간동안 반응시켰다. 반응 후, 세척 버퍼로 각 well을 3회 세척하고 100 μL의 TMB substrate를 분주하여 일정시간 반응하였다. 반응 종료를 위해 100 μL의 stop solution을 분주한 후, 쉐이커에서 1분간 흔들며 반응시킨 뒤 분광광도계로 450 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 도 9a에 나타낸 바와 같이, MMP1, MMP3 및 MMP9 단백질 각각의 발현량은 정상군 대비 UVB 단독 조사군에서 증가하였고, 양성대조군의 경우 정상군과 유사한 수준으로 발현량이 감소하였다. MMP1 및 MMP3의 경우, 형개 추출물 투여군에서 UVB 단독 조사군 대비 농도 의존적으로 발현량이 뚜렷하게 감소하였다. MMP9의 경우, 형개 추출물 농도 200 mg/kg 투여군에서 UVB 단독 조사군 대비 발현량이 감소하였다. Pro-COL1A1의 경우, 정상군 대비 UVB 단독 조사군에서 발현량이 감소하였고, 양성대조군에서의 발현량은 증가하였으며, 형개 추출물 200 mg/kg 투여군에서의 발현량 역시 증가하였다.
또한, 도 9b의 TIMP1 발현 결과에서, 정상군 대비 UVB 단독 조사군의 TIMP1 발현 수준이 약 42% 가량 유의적으로 감소하였고, 형개 추출물 투여군에서는 추출물 농도 의존적으로 TIMP1의 발현이 증가하였다. 특히, 추출물 200 mg/kg을 투여한 군에서 UVB 단독 처리군 대비 TIMP1 발현량이 약 37% 가량 유의적으로 증가하였다 (P<0.05). 따라서, 형개 추출물이이 UVB 조사로 인한 TIMP1 발현 감소를 회복시킴으로써 MMPs의 작용을 억제하여 주름 생성을 완화하는 효과가 있음을 확인하였다.
실험예 4-7: 형개 추출물 투여에 따른 자외선 조사 마우스의 피부 보습과 관련된 단백질 발현 평가
상기 실험예 4-1의 방법으로 준비된 마우스에서 형개 추출물 투여에 따른 피부 보습 조절 관련 단백질 발현 변화를 분석하기 위하여 상기 실험예 4-6의 방법과 동일한 방법으로 웨스턴 블랏(western blot)을 통해 HAS1, HAS2, HAS3 및 필라그린(Filaggrin) 단백질의 발현량을 확인하였다.
또한, HYAL1 (Hyaluronidase 1), HYAL2 (Hyaluronidase 2) 및 Hyaluronic acid의 발현량을 측정하기 위해 Hyaluronidase-1 ELISA kit (MBS9395469, MYBioSource. USA), Hyaluronidase-2 ELISA kit (MBS2883665, MYBioSource. USA) 및 Hyaluronan ELISA kit (DHYAL0, R&D system, USA)를 사용하였다. 평가를 위해 무모 마우스의 피부 조직으로부터 각각의 키트에서 제공된 실험방법에 따라 분석을 수행하였다.
그 결과, 도 10a에 나타낸 바와 같이, HAS1 단백질은 UVB 단독 조사군에서 정상군 대비 감소하였고, 양성대조군에서는 발현량이 회복되었으며, 형개 추출물 투여군에서는 농도 의존적으로 증가하였다. HAS2의 경우, 정상군 대비 UVB 단독 조사군에서 발현량이 현저히 감소하였고, 형개 추출물 투여군에서는 농도 의존적으로 발현량이 증가하였다. HAS3의 경우, UVB 단독 조사군 대비 형개 200 mg/kg 투여군에서 HAS3의 발현량이 증가하였다. 또한, 필라그린의 경우, 정상군과 UVB 단독 조사군의 차이는 크지 않았으나, 형개 추출물 투여군 및 양성대조군에서의 발현량은 모두 현저히 증가하였다.
또한, 도 10b의 HYAL1 발현 변화에서 나타나듯, UVB 단독 조사군에서의 HYAL1 발현 수준이 정상군 대비 1.5배 유의적으로 증가하였고, UVB 단독 조사군에 비해 형개 추출물 투여군에서는 농도 의존적으로 발현량이 감소하였다. 특히, 형개 추출물 200 mg/kg 투여군에서 HYAL1의 발현량이 UVB 단독 조사군 대비 약 34% 수준 감소하여(P<0.05) 정상군과 유사한 수준의 결과를 나타냈다.
도 10c의 HYAL2 분석 결과에서는, UVB 단독 조사군에서 정상군 대비 HYAL2 발현 수준이 다소 증가한 경향을 보였으나 유의적 차이는 나타나지 않았으며, 형개 추출물 투여군의 경우 UVB 단독 조사군 대비 100 및 200 mg/kg 농도에서 각각 23% 및 25% 가량 유의적인 감소를 나타내었다(P<0.05).
도 10d의 히알루론산(히알루로난)의 결과에서는, UVB 단독 조사군의 히알루론산 발현량이 정상군 대비 34% 가량 유의적으로 감소하였다(P<0.01). 양성대조군의 경우, 히알루론산의 발현량이 UVB 단독 조사군 대비 3.7배 가량 유의적으로 증가하였다(P<0.001). 형개 추출물 100 mg/kg 및 200 mg/kg 투여군 모두 히알루론산의 발현량이 UVB 단독 조사군 대비 증가하는 경향을 나타내었고, 각각 2.1 배 및 2.6배 가량 증가하였다(P<0.001).
따라서, UVB를 조사한 마우스에 형개 추출물을 투여하였을 때, HAS 및 Flaggrin, HYAL 단백질 발현이 조절되고, 히알루론산의 발현량이 증가한 결과로부터, 형개 추출물이 UVB 조사로 유도된 광노화에 있어 보습 관련 노화를 개선하는 효과가 있음을 확인하였다.
Claims (8)
- 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 개선용 식품 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 피부 개선은 피부 보습; 자외선에 의한 피부 손상 억제, 개선 또는 예방; 또는 자외선으로부터의 피부 보호인, 식품 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 자외선에 의한 피부 손상은 자외선에 의한 주름 생성, 피부 탄력 저하, 광노화 및 피부 각화로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인, 식품 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 식품 조성물은 환, 음료, 티백차, 인스턴트 차, 드링크제, 과립, 정제 또는 캡슐의 형태로 제형화되는, 식품 조성물. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품.
- 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 건조증의 예방 또는 치료, 또는 자외선에 의한 피부 손상 예방 또는 억제용 약학적 조성물.
- 제6항에 있어서,
상기 자외선에 의한 피부 손상은 자외선에 의한 주름 생성, 피부 탄력 저하, 광노화, 일광화상, 홍반, 피부 염증, 광알레르기, 광독성, 광감작현상 및 피부 각화로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인, 약학적 조성물. - 형개 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 개선용 의약외품 조성물.
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| KR101718190B1 (ko) | 2014-09-11 | 2017-03-20 | 제주대학교 산학협력단 | 줄의관말 추출물을 유효성분으로 함유하는 자외선에 대한 피부세포 보호용 또는 치료용 조성물 |
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