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해양갈조류 탄닌화합물의 자외선 차단,주름개선 및 미백 효능 검색 및 기능성 소재 활성연구

글쓴이 강원씨그랜트 날짜 2019.12.04 11:23 조회 4,996

중점추진분야

3. 어촌과 어민의 복지 증진

연구자

소속/성명

강릉원주대학교 해양분자생명공학과/

주성수 교수

과제명

해양갈조류 탄닌화합물의 자외선 차단, 주름개선 및 미맥 효능검색 및 기능성소재 활성 연구

※ 3차년도 대학원생 주도과제: 해양갈조류 톳 유래 자외선 차단 기능성 신소재 개발

연구기간

2015. 3. 1 ~ 2016. 2. 28 (4차)

연구배경

(필요성)

∎ 고령인구증가, 외모 중시, 가치소비 확산 등 안티에이징에 대한 관심과 수요가 급증

∎ 기능성화장품 시장의 규모는 지속적인 성장세이며, 해양 유래 생물자원을 활용한 천연소재 개발 수요가 증가

∎ 해양갈조류의 한 종류인 톳은 높은 항산화 효능, 자외선차단, 주름 개선, 미백에 효능이 있음을 선행연구에서 검증

∎ 톳을 이용한 기능성화장품 복합 고효능 천연소재의 개발과 생산공정에 요구되는 기술 확립이 필요

해당연도

연구개발 목표

∎ in vitro 조건에서 인위적으로 자외선(UV-A, -B)을 처리한 뒤 확인되는 결과를 비롯하여 주름개선 및 미백 효능을 과학적으로 검증함으로서 톳으로부터 분리한 total phlorotannins을 활용한 종합기능성 해양바이오 화장품 신소재로서의 가능성을 확인

세부 연구개발 목표

세부 연구개발 내용

∎해양갈조류 탄닌화합물의 자외선 차단, 주름개선 및 미백 효능검색 및 기능성소재 활성 가능성 확인

연구내용 및 결과

∎ 주름개선 효능검색 및 기능성소재 활성 가능성

⦁피부의 노화는 크게 신체 기관이 노쇠해짐에 따른 내인성 노화와 햇빛, 흡연 등의 환경적 요인에 노출됨에 따라 나타나는 외인성 노화로 구분되는데 이중 가장 중요한 요인 중 하나는 과도한 햇빛에 노출되는 것이며, 특히 UV-A에 장시간 노출되었을 때 광노화를 야기하게 됨

⦁광노화는 피부 결합조직의 세포외기질에 주요 구성요소인 콜라겐의 농도가 줄어들면서 나타나게 되며, 콜라겐의 합성을 저해하거나 분해하는 작용은 matrix metalloproteinases(MMPs)에 의한 것으로 알려짐

⦁본 연구에서는 PE를 각각 25, 50, 100 μg/mL의 농도로 처리 후 MMP-1 효소 활성 저해 능력을 측정한 결과 모든 시험물질에서 농도 의존적으로 MMP-1 효소 활성 저해 능력이 관찰되었으며, PE 농도 100 μg/mL의 경우, N.Ctrl과 비교하였을 때 매우 유의한 MMP-1 inhibition activity를 보여 PE의 주름 개선 효과가 확인됨.

∎ 미백 효능검색 및 기능성소재 활성 가능성

⦁melanin은 피부에서 세포내의 tyrosinase라는 효소의 생합성 과정에서 만들어지며 자외선, 건조, 극한 온도 등에 대한 피부의 저항력을 높여주지만, 과도한 melanin 생성은 인체에 기미, 주근깨, 검버섯 등과 같은 색소 침착을 일으키고, 피부의 손상을 촉진

⦁본 연구에서는 톳 추출물인 PE의 tyrosinase에 대한 작용을 알아보고자 시료를 500 μg 농도로 첨가 했을 때의 저해율을 비교하여 도표로 나타냄. 그 결과 tyrosinase 활성 저해율이 농도 의존적으로 점차 증가하는 것을 확인하였으며, melanin 생성세포로 마우스에서 얻은 B16F10 melanoma 세포를 이용하여 melanin 억제를 측정한 결과 정상군에 비해 PE 처리군에 유출되는 melanin의 양이 현저하게 감소함을 확인

∎ 톳 유래 phlorotannins을 활용한 종합기능성 해양바이오 화장품 신소재 가능성

⦁톳 유래 phlorotannins에 의한 피부 노화 개선 및 자외선 차단 효과를 비롯하여 강한 자외선에 대한 세포 보호 효과가 검증되었으며, 이를 바탕으로 천연 UV차단제에 적용 가능한 신소재로써 활용 가능성이 제기되었으나, in vivo 수준의 효능 검증과 추출 공정의 표준화 등이 수반되어 효능의 확증이 될 경우 안전한 고효능의 자외선차단 천연물소재 개발이 가능할 것으로 생각